[发明专利]一种便携式污染源稀释通道气溶胶采样装置及流化舱

说明书

技术领域

本发明涉及一种便携式污染源稀释通道气溶胶采样装置及流化舱，属于环保监测仪器领域。

背景技术

从污染源排放管道（以下简称管道）中采集气溶胶样品时，由于管道内气体的湿度、温度比环境湿度、温度高，在采样系统中会发生许多动力学物理化学动态过程（成核作用、凝结作用、压缩作用等）和化学过程，影响采样结果。为避免采样过程中样气中颗粒物的粒径变化及样气成分变化，得到有代表性的监测结果，必须把管道中高温、高湿和高浓度样气的温度、湿度和浓度降低后采样。

从管道中采集特定粒径的气溶胶样品送至化验室自动分析仪器分析的过程中，需要的技术措施还包括：实施等速采样技术采集管道中的气溶胶样品；应用颗粒物切割器将特定粒径的颗粒物从样气中分离出来；将采集到的气溶胶样品盛在一个容器中带回化验室分析，期间，颗粒物样品在容器中应处于悬浮状态。现有技术不能同时完成上述要求。

已有的技术是：

1.用射流技术将样气从管道内取出后稀释，使样气湿度、温度、浓度降低后采集样品，缺点是采用射流技术时，采样流速不能跟踪管道内气体流速变化。因此，无法实现等速采样。

2. 现有的烟尘采样器能利用等速采样技术采集颗粒物样品，但不能将颗粒物按粒径分离，且不能解决高温、高湿样气结露问题。因此，现有技术不能将特定粒径的颗粒物样品从样气中分离出来，无法采集特定粒径的颗粒物样品。

3.利用颗粒物切割器分离样气中的特定颗粒物，要求进入颗粒物切割器的样气流速恒定，而等速采样时，须自动跟踪管道内气体流速的变化，实施等速采样，即当管道内气体流速变化时，进入颗粒物切割器的样气流速也变化，因而分离出的颗粒物粒径是不确定的，且随样气流速变化而变化，不能获得理想的样品。

4.利用气袋采集气溶胶样品，由于采样现场至化验室距离较远，将样品从现场送至化验室一般需要2~3个小时，在运输过程中，样气中的颗粒物因重力沉降原因沉降在气袋内。因此，无法为分析仪器提供足够的悬浮样品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术所存在的不足，提供一种便携式污染源稀释通道气溶胶采样装置及流化舱，利用皮托管等速采样原理，利用稀释器、颗粒物切割器、循环气回路及压力、差压、温度、流量传感器和单片机测控技术，能实现管道内样气等速采样和颗粒物恒流分离的功能，将管道内的气溶胶样品采集到流化舱内，在流化舱内，气溶中胶颗粒物样品克服了重力沉降作用，悬浮于流化舱内。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种便携式污染源稀释通道气溶胶采样装置及流化舱，包括：采样嘴、采样管、皮托管、加热装置、稀释器、颗粒物切割器、流化舱、干燥器、过滤器、三通、电磁阀、抽气泵、循环气回路、单片机、管道温度传感器T_s、管道压力传感器P_s、皮托管差压传感器△P₁、温度传感器T_g、温度传感器T_c、压力传感器P_c、流量传感器Q_c、压力传感器P_r、流量传感器Q_r、键盘、显示器、通讯接口；所述采样嘴、采样管、稀释器、颗粒物切割器、流化舱、干燥器、过滤器、流量传感器Q_c、三通、流量传感器Q_r、电磁阀、抽气泵依次串联。

进一步的，所述皮托管与管道压力传感器P_s、皮托管差压传感器△P₁联接；所述管道温度传感器T_s、管道压力传感器P_s、皮托管差压传感器△P₁均与单片机电联接。

进一步的，所述采样管可由内抛光不锈钢管或玻璃制成，采样管一端接采样嘴，另一端接稀释器；采样管外壁上安装加热装置和温度传感器T_g；所述温度传感器T_g与单片机电联接；所述加热装置对采样管内样气进行加热保温，防止管道内高温、高湿的样气在采样管内壁上降温冷凝，使样气的形态和成分发生变化。

进一步的，所述稀释器由样气进气口、稀释气进气口、出气口及外壳组成；样气进气口伸入稀释器内部；稀释气进气口安装在外壳上，与稀释器内部相通；出气口安装在端盖上，与稀释器内部相通。

进一步的，稀释器的样气进气口与采样管相接，稀释气进气口接循环气回路，出气口接颗粒物切割器。