[实用新型]一种颗粒物化学组分测量装置

说明书

本实用新型涉及一种颗粒物化学组分测量装置，属于环境监测技术领域，解决了现有技术中只能测量颗粒物的有机化学成分，不能测量颗粒物的无机化学成分，并且无法准确获得粒径小于50nm的颗粒物化学组成的问题。颗粒物化学组分测量装置包括依次连接的富集单元、热解吸单元和检测单元；颗粒物带电，富集单元通过电富集来富集带电的颗粒物；热解吸单元用于使富集单元上富集的颗粒物挥发或热解为气体；检测单元用于检测挥发或热解的气体。本实用新型实现了对粒径小于50nm的颗粒物化学组成的测定问题。

技术领域

本实用新型涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种颗粒物化学组分测量装置。

背景技术

大气细颗粒物(PM2.5)是造成霾污染的主要污染物，即使在重污染天，纳米颗粒物的数浓度仍占到总数浓度60％以上，对大气中纳米颗粒物(粒径小于50nm)在线监测和定量测量，是研究大气纳米颗粒物来源及其在大气中物理和化学变化过程的基础。

现有在线测量技术一般采用对颗粒物经过空气动力学透镜或毛细管进行浓缩，之后采用激光或加热等气化后进行检测，或先通过滤膜收集，之后采用加热气流进行蒸发，上述方法对粒径较大的颗粒物，如粒径大于100nm的颗粒物，浓缩效果好、检测结果准确，而对于粒径小于50nm的颗粒物无法浓缩、或者浓缩富集的浓度低，无法进行后续检测。

并且，现有的测量系统主要针对有机物，而对于无机物，尤其是对于粒径小于50nm的无机物，无法准确获得其化学成分。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种颗粒物化学组分测量装置，至少可以解决以下技术问题之一：(1)现有系统通常只能测量颗粒物的有机化学成分，不能测量颗粒物的无机化学成分；(2)现有系统无法准确获得粒径小于50nm的颗粒物化学组成的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种颗粒物化学组分测量装置，包括依次连接的富集单元、热解吸单元和检测单元；颗粒物带电，富集单元通过电富集来富集带电的颗粒物；热解吸单元用于使富集单元上富集的颗粒物挥发或热解为气体；检测单元用于检测挥发或热解的气体。

在上述方案的基础上，本实用新型还做了如下改进：

进一步，本实用新型的颗粒物化学组分测量装置还包括用来筛选设定粒径颗粒的筛选器，筛选器的出口与富集单元连接。

进一步，富集单元包括移动杆、富集部和收集腔；富集部也带电，富集部所带电荷的电性与颗粒物所带电荷电性相反；移动杆的一端位于收集腔外，另一端与富集部连接，并置于收集腔内；收集腔设有第一出气口，第一出气口通过第一流量控制器与抽气装置连接，收集腔与荷电器连通。

进一步，热解吸单元包括解吸腔，解吸腔分别与收集腔和检测单元连通，富集部能够进入解吸腔。

进一步，收集腔和解吸腔之间设有阀体。

进一步，颗粒物化学组分测量装置还包括保护单元，保护单元包括鞘气腔和用于向鞘气腔供气的第一气源，第一气源的出气口与鞘气腔的进气口连接，鞘气腔部分置于收集腔内，富集部置于鞘气腔外。

进一步，富集单元还包括用来回收未被富集的颗粒物的回收装置，回收装置的一端与抽气装置连接，另一端与收集腔连接。

进一步，颗粒物化学组分测量装置还包括用于使富集部带电的高压电源、用于使富集部上的颗粒物热解的解吸电源和开关，富集部、高压电源和解吸电源均与开关连接，开关用于实现高压电源和解吸电源之间的切换。

进一步，解吸腔设有载气口，解吸单元还包括第二流量控制器和第二气源，第二流量控制器位于第二气源和载气口之间。

进一步，收集腔还设有第二出气口，第二出气口与颗粒物计数器连接。