[发明专利]可防止采样误差的高效率静电微粒液相采样器

说明书

本发明提供一种高效率静电微粒液相采样器，该采样器采用干式收集、湿式萃取的采样方式以避免采样误差。干式收集分为两阶收集微粒，第一阶以碳纤维束进行电晕放电，让气胶微粒带电，第二阶利用高电压圆杆‑接地圆柱间的电场，使带电微粒以静电力收着于接地的圆柱壁面；湿式萃取时，利用间歇性开启与关闭的电磁阀，将去离子水以脉冲方式注入采样器冲洗圆柱壁面上收集的气胶成为液体样本，并进行后续气胶液体样本的手动或自动的化学分析。

技术领域

本发明是关于一种采样设备，特别是关于一种应用干式收集、湿式萃洗的液相采样器。

背景技术

大气中PM_2.5的质量及化学成份会随着气象及污染源的变化而产生变动，以往PM_2.5的成分监测是以手动采样分析，其通常只能显示日平均浓度，无法有效掌握PM_2.5化学成分的逐时变化。

现有的自动监测仪器包括微粒-液体收集器PILS(particle-into-liquidsampler)、以及由蒸气喷射-气胶收集器SJAC(steam jet aerosol collector)制成的气胶及气体监测系统MAGRA、大气离子监测系统AIM及在线式气体与气胶监测仪IGAC等仪器，但这些仪器因使用高温蒸气，致使前驱气体(NH₃、SO₂)与水溶性离子(Na⁺、NH₄⁺、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-)的量测值低估。

另一方面，中国台湾TW I551851号发明专利公开了一种半干式静电旋风采样器，其主要特点在于利用电晕放电原理使微粒带电并进行干式收集，停止放电后再注水清洗收集壁面进行湿式冲洗。然而，由于其电晕放电时的接地端同时也是微粒的主要收集壁面，因此在干式收集时，随着微粒逐渐累积在收集壁面上，会导致电晕放电的电阻增加、电流下降，进而导致收集效率降低。除此之外，中国台湾TW I551851是采用切向进气，引导气胶在腔室内螺旋流动，使得微粒有可能撞击腔室中央的放电电极，或附着于非收集壁面的其它表面，造成采样误差。

为了确保较高的收集效率，中国台湾TW I551851所公开的半干式静电旋风采样器通常需在较高的工作电压进行采样，然而易因此导致臭氧浓度较高，致使NH₄⁺与NO₃^-的背景浓度提高，于后续离子分析时造成采样误差。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种能兼具高收集效率及低采样误差的微粒采样器。

为了达成上述及其它目的，本发明提供一种可防止采样误差的高效率静电微粒液相采样器，其包括一本体、一放电电极及一导电圆杆，该本体具有一位于其顶端的气胶进口、一位于其底端的气胶出口、一位于其底端的出水口、一圆柱壁面及至少一注水口形成于该圆柱壁面，该圆柱壁面围构一微粒充电区连通于该气胶进口及一微粒收集区连通于该气胶出口，该注水口连通于该微粒充电区，该微粒收集区连通于该微粒充电区并位于该微粒充电区的下游端，该圆柱壁面由导电材质制成，该放电电极设于该微粒充电区内且位于该气胶进口下方，该放电电极具有至少一用于电晕放电的碳纤维束，该碳纤维束具有多个长条状碳纤维，该导电圆杆设于微粒收集区内，并用以在导电圆杆与圆柱壁面之间形成一电场而使带电微粒吸附于圆柱壁面；其中，注水口是用以在放电电极停止电晕放电后，利用电磁阀间歇性的开启与关闭以脉冲方式注入去离子水冲洗吸附于圆柱壁面上的微粒，所述出水口则用以将所述去离子水加以采样；其中，所述放电电极及导电圆杆工作时的臭氧产生量低于100ppb。