[发明专利]一种PM2.5切割器切割效率测试装置及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及大气气溶胶监测技术领域，具体涉及一种PM2.5切割器切割效率测试装置及其测试方法。

背景技术

当前我国大气环境形势十分严峻，在传统煤烟型污染尚未得到控制的情况下，以细颗粒物(PM2.5)为特征的区域性复合型大气污染日益突出，区域内空气重污染现象(如灰霾)大范围同时出现的频次日益增多，严重制约社会经济的可持续发展，威胁人民群众的身体健康。随着重化工业的快速发展、能源消耗和机动车保有量的快速增长，排放的大量二氧化硫、氮氧化物与挥发性有机物导致PM2.5二次污染呈加剧态势。“十二五”时期，我国工业化和城市化仍将快速发展，资源能源消耗持续增长，大气环境将面临前所未有的压力。

PM2.5切割器切割效率测试的基本方法有洗脱法、静态箱法及分流法。洗脱法及静态箱法均采用标定过的荧光光度计来测量气溶胶浓度，而分流法既可采用荧光光度计法测量，也可用更快捷的实时测量气溶胶数量浓度及粒径的方法来进行测量。气溶胶发生器一般为振动孔单分散气溶胶发生器(VOAG)，但振动孔单分散气溶胶发生器发生的粒子浓度太低，约为1000粒/cm3，并且在实际应用中很难避免相对大粒径粒子的沉降损失，以及由于粒子之间的相互碰撞，发生器持续发生稳定气溶胶的时间较短。国际上也有采用标准PSL小球和粒径谱仪进行切割效率测试，但是单分散PSL小球价格昂贵、浓度低，很难满足大中流量切割器测试要求。因此，需要设计一种能够提供一个稳定的测量环境，不仅适合中小流量切割器，同样适合大流量切割器切割效率的测试装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PM2.5切割器切割效率测试装置及其测试方法，该测试装置及其测试方法能够克服现有技术的不足，提供一个稳定的测量环境，不仅适合中小流量切割器，同样适合大流量切割器切割效率的测试。且适合大流量切割器的切割效率测试。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种PM2.5切割器切割效率测试装置，包括洁净空气源、粉末状颗粒物发生装置、均匀混合箱、第一气溶胶粒径谱仪、第二气溶胶粒径谱仪、PM2.5切割器、采样管、第一切换阀、第二切换阀和气量平衡器。气量平衡器，用于将均匀混合箱中的废气流及时排出，避免废气流对均匀混合箱中颗粒物浓度的干扰，保证测量结果的准确性。

所述的粉末状颗粒物发生装置包括转动模块、固定模块、密封箱体和用于驱动转动模块高速转动的电机；所述转动模块和固定模块位于密封箱体内；所述转动模块上开设有颗粒物盛放容器和若干第一颗粒物流动通道，第一颗粒物流动通道与颗粒物盛放容器相连通；所述固定模块位于转动模块的外侧，且固定模块上设有若干与第一颗粒物流动通道相匹配的第二颗粒物流动通道，第二颗粒物流动通道与密封箱体内部相连通；当转动模块旋转到一定角度时，第一颗粒物流动通道与第二颗粒物流动通道相连通；所述密封箱体上设有进气气嘴和出气口。

所述的均匀混合箱上分别设有颗粒物入口、稀释气流入口、第一气溶胶粒径谱仪接入口、第二气溶胶粒径谱仪接入口、PM2.5切割器安装孔、采样管安装孔和废气流排出口。

所述的洁净空气源，其通过进气气嘴输入至密封箱体内，还通过流量计与稀释气流入口输入至均匀混合箱内；所述的粉末状颗粒物发生装置，其通过出气口及气流管道与颗粒物入口相连；所述的第一气溶胶粒径谱仪，其输入端通过第一切换阀和第一气溶胶粒径谱仪接入口相连，还通过第一切换阀与PM2.5切割器的输出端相连；所述的第二气溶胶粒径谱仪，其输入端通过第二切换阀和第二气溶胶粒径谱仪接入口相连，其输入端还通过第二切换阀与采样管的输出端相连；所述的PM2.5切割器、采样管的输入端分别通过PM2.5切割器安装孔、采样管安装孔安装在均匀混合箱底部，且PM2.5切割器和采样管位于均匀混合箱的同一高度；所述气量平衡器与废气流排出口相连。

所述的若干第一颗粒物流动通道和若干第二颗粒物流动通道分别在转动模块和固定模块上均匀分布；所述的进气气嘴开设在密封箱体的底部，出气口开设在密封箱体的中部侧面上。

所述的均匀混合箱为顶端带弧形封顶的圆形筒；所述颗粒物入口和稀释气流入口分别开设在圆形筒的顶端；所述的第一气溶胶粒径谱仪接入口位于圆形筒的上端侧面上；所述的第二气溶胶粒径谱仪接入口和废气流排出口分别开设在圆形筒的下端侧面上；所述的PM2.5切割器安装孔和采样管安装孔位于圆形筒底部的同一圆周上，PM2.5切割器和采样管的高度相同。

进一步的，所述的气流管道为导电硅胶管。导电硅胶管能够防止静电吸附，减少颗粒物的损失。