[发明专利]尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统及方法

说明书

本发明涉及一种尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统及方法。测量系统包括滤膜采样装置、荷电器、捕集装置一、捕集装置二、法拉第杯一和法拉第杯二。滤膜采样装置包括滤膜、托架和托架固定结构。荷电器包括壳体、放电针和第一绝缘套。捕集装置一包括第一捕集电极、第一敏感电极和第二绝缘套。捕集装置二包括第二捕集电极、第二敏感电极和第三绝缘套。法拉第杯一包括第一滤网和第一可伸缩电极。法拉第杯二包括第二滤网和第二可伸缩电极。该测量系统及方法能够解决现有技术中存在的不足，实现机动车尾气颗粒物数浓度和质量浓度的同时测量，具有方便携带、易清洗等特点，适用于车载测量。

技术领域

本发明涉及大气气溶胶监测技术领域，具体涉及一种尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统及方法。

背景技术

随着机动车保有量的逐年增加，机动车尾气排放污染问题日趋严重，我国对机动车污染物排放限值的管控日趋严格，环保部门对便携式的执法设备需求迫切。由于目前机动车污染物的测量设备都集中在实验室测量，很难满足环保部门的现场执法需求。鉴于《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》国家标准(GB 18352.6—2016)中明确规定了颗粒物数浓度和质量浓度的限值。

现有的机动车尾气颗粒物数浓度测量系统，虽然可以用于实验室测量，得到颗粒物数浓度值，但是得不到颗粒物分布的中值粒径和质量浓度值，且系统不便携，测量单元污染后清洗不方便。

因此，需要设计一种便携式且能同时测量机动车尾气细颗粒物数浓度和质量浓度的测量系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统及方法，该测量系统及方法能够解决现有技术中存在的不足，实现机动车尾气颗粒物数浓度和质量浓度的同时测量，具有方便携带、易清洗等特点，适用于车载测量。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种尾气颗粒物数浓度和质量浓度同时测量的测量系统，包括滤膜采样装置、荷电器、捕集装置一、捕集装置二、法拉第杯一和法拉第杯二。

具体地说，所述滤膜采样装置包括滤膜、托架和托架固定结构；所述托架中间开设有气体流动腔体一；所述滤膜可拆卸安装在托架内。

所述荷电器包括壳体、放电针和第一绝缘套；所述壳体中间开设有与气体流动腔体一相连通的气体流动腔体二；所述第一绝缘套嵌入安装在壳体的上端，且第一绝缘套的内端部开设有放电腔；所述放电腔的外周设有放电腔外壳；所述放电针贯穿安装在第一绝缘套中，放电针的一端伸出至壳体的外侧，另一端位于放电腔中；所述第一绝缘套上开设有与放电腔相连通的洁净空气进口；所述放电腔外壳上开设有用于连通气体流动腔体二与放电腔的通孔；所述气体流动腔体二中嵌入设置有套筒，套筒的底端与壳体的底端相连。

所述捕集装置一包括第一捕集电极、第一敏感电极和第二绝缘套；所述捕集装置二包括第二捕集电极、第二敏感电极和第三绝缘套；所述第一敏感电极和第二敏感电极对称设置套筒两侧的壳体中段；所述第一捕集电极和第二捕集电极对称设置在套筒上端的两侧；所述第一敏感电极和第一捕集电极相对应设置，第一敏感电极安装在壳体的中段侧壁上，且第一敏感电极的外端伸出至壳体的外侧；所述第二敏感电极和第二捕集电极相对应设置，第二敏感电极安装在壳体的中段侧壁上，且第二敏感电极的外端伸出至壳体的外侧。

所述法拉第杯一包括第一滤网和第一可伸缩电极；所述法拉第杯二包括第二滤网和第二可伸缩电极；所述第一滤网和第二滤网对称设置在套筒下端与壳体下端之间；所述第一可伸缩电极的内端与第一滤网相连，外端穿过壳体后伸出至壳体外侧；所述第二可伸缩电极的内端与第二滤网相连，外端穿过壳体后伸出至壳体外侧。

进一步的，所述气体流动腔体二包括与气体流动腔体一相连的第一气体流动通道和分别与第一气体流动通道的下端相连通且对称设置的第二气体流动通道与第三气体流动通道；所述第一气体流动通道中设有圆弧形凹陷，所述圆弧形凹陷与放电腔外壳之间的腔体为荷电腔。