[发明专利]一种基于振荡天平的细粒子连续监测仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种细粒子连续监测仪，尤其是涉及一种基于振荡天平的细粒子连续监测仪。

背景技术

目前基于微量振荡天平法的大气颗粒物监测仪极容易受到挥发性物质和半挥发性物质的影响,致使测量浓度严重偏低、出负值或PM10小于PM2.5的现象。

Thermo Scientific公司的FDMSFilter Dynamics Measurement System方案能较好地减小挥发性物质和半挥发性物质的影响；北京大学的获得发明专利的气溶胶除湿系统ADS和武汉天虹仪表有限公司的双通道差分式振荡天平法在这方面也能有较好的效果。

目前，微量振荡天平法监测仪的质量检测室要求恒温环境，处于其中的颗粒采集滤膜的增重受采样气流的湿度、挥发性与半挥发性颗粒物的影响，并不能直接反映出进入滤膜的颗粒物质量增重。

目前的手工比对主要还是利用单台采样器放置在自动监测仪旁边，同时采样比对结果，而不是同源采样，因此比对结果会有一定的误差。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种能很好地解决湿度的影响，通过分时差分，又能测量挥发性颗粒与半挥发性颗粒物的浓度，并得到不受湿度、挥发性与半挥发性颗粒物的影响浓度值。同时还可以进行同源采样，快速地将手工称重与本监测仪的数据进行比对,或者对本监测进行浓度系统校正的一种基于振荡天平的细粒子连续监测仪。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种基于振荡天平的细粒子连续监测仪，其特征在于，包括一个气体采集组件、与气体采集组件连接的辅助流量监测组件、与气体采集组件连接的一级振荡天平监测组件、以及与气体采集组件连接的二级振荡天平监测组件；所述的气体采集组件包括一级细粒子分流单元和二级细粒子分流单元；所述一级振荡天平监测组件与一级细粒子分流单元连接；所述二级振荡天平监测组件与二级细粒子分流单元连接，所述的一级振荡天平监测组件和二级振荡天平监测组件同时连接振荡天平检测仪。

所述一级细粒子分流单元包括一个PM10切割器以及与PM10切割器连接的一级分流器；所述一级分流器的分流管出口端与一级振荡天平监测组件连接，一级分流器的辅流量出口端与二级细粒子分流单元连接。

所述二级细粒子分流单元包括一个PM2.5切割器以及与PM2.5切割器连接的二级分流器；所述二级分流器的分流管出口端与二级振荡天平监测组件连接，二级分流器的辅流量出口端与辅助流量监测组件连接。

所述一级振荡天平监测组件包括依次连接在一级分流器的分流管出口端的一级第一通道主流量干燥器、一级切换阀、一级恒温管、一级零空气过滤器、一级质量检测器、一级干燥分子筛、一级流量传感器、一级流量调节阀、一级干燥管的反吹气路、一级再生分子筛、一级压力调节阀。

一级切换阀和二级切换阀均为三通电动阀；三通电动阀在旁路状态时，采样气流在经过干燥器后，再经过该三通电动阀进入零空气过滤器，然后通过三通电动阀回到恒温管；一级切换阀和二级切换阀由系统程序控制，或用户设置其切换周期和方式。

三通电动阀在直通状态时，采样气流在经过干燥器后，再经过该三通电动阀直接进入恒温管；一级切换阀和二级切换阀由系统程序控制，或用户设置其切换周期和方式。

所述二级振荡天平监测组件包括依次连接在二级分流器的分流管出口端的二级第一通道主流量干燥器、二级切换阀、二级恒温管、二级零空气过滤器、二级质量检测器、二级干燥分子筛、二级流量传感器、二级流量调节阀、二级干燥管的反吹气路、二级再生分子筛、二级压力调节阀。

在上述的一种基于振荡天平的细粒子连续监测仪，所述辅助流量监测组件包括依次连接在二级分流器的辅流量出口端的辅助压差干燥管、第一辅助切换阀、辅助过滤膜组件、第二辅助切换阀、辅助常温气体过滤器、辅助流量负压传感器、以及辅助流量比例调节阀；所述辅助流量比例调节阀经过辅助压差干燥管后与外界相通。

在上述的一种基于振荡天平的细粒子连续监测仪，干燥器为使用Nafion膜进行干燥的板式或管式干燥器，并且经干燥器干燥后的气流露点为-50℃～4℃。该干燥器分内外两层，内为采样气流通道，外为干燥气流通道，并且两路气流方面相反。