[发明专利]一种基于粒径分布谱的在线盐雾浓度快速监测方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于粒径分布谱的在线盐雾浓度快速监测方法及装置，通过测量一定湿度的空气在干燥前、干燥后的颗粒物粒径分布谱的变化来得到空气中盐雾含量；风机将大气以一定速度抽入盐雾通路中，经过湿度调整段进行湿度调整并充分润湿后，经过第一激光粒径分布谱测量装置得到颗粒物粒径分布谱数据；采样空气继续随风机牵引通过干燥段加热，经干燥后经过第二激光粒径分布谱测量装置测量，得到干燥后的颗粒物粒径分布谱数据，通过对比干燥前后粒径分布变化换算出当前大气盐雾含量。该监测方法及装置可实现快速实时在线监测大气盐雾浓度，其具有运维成本低、监测数据准确、设备体积小便于携带，且测试周期短，动态测试方便。

发明领域

本发明涉及盐雾在线监测领域，具体为一种基于粒径分布谱的在线盐雾浓度快速监测方法，本发明还涉及该方法中的监测装置。

发明背景

盐雾对金属设备危害极大，精准监测环境中盐雾含量为本领域重要研究工作，常用的盐雾监测方法多为离线方法，数据时效性差，周期长，数据受环境影响较大，代表性较差，因此，在线监测技术成为当前研究热门，如国外公司研制出在线检测盐粒子设备，结合离子色谱技术对大气盐粒子含量进行检测。该方法测试数据精确度高，具有较高的先进性，但该方法通常一次采样到测试至少需1h，相对时间较长，且设备体积较大，设备成本及维运成本较为昂贵，不利于普及大规模应用。也有开发出一种盐雾浓度监测仪，通过监测阻抗变化来监测空气中的盐雾含量和沉降速率。但利于阻抗监测大气中氯离子含量容易受到其他可溶性腐蚀介质的影响而造成数据较大误差。就现有技术，急需一种成本低、携带方便，且数据精度高的设备。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于粒径分布谱的在线盐雾浓度快速监测方法及装置，解决现有在线盐雾监测设备成本高、测试时间长、数据误差大的问题。

本发明目的通过以下技术措施来实现：一种基于粒径分布谱的在线盐雾浓度快速监测方法，通过测量监测区域所采样空气在干燥前、干燥后的灰尘和盐雾颗粒物粒径分布谱数据的变化来获得空气中盐雾含量。

优先的，本发明用风机将监测区域的大气抽入一个管道通路中作为采样空气，在上管道通路中先对采样空气进行湿度调整，经湿度调整后再由散射式激光粒径分布谱测量仪对采样空气进行检测，得到采样空气在干燥前的颗粒物粒径分布谱数据。

优先的，本发明湿度调整采用半导体制冷方式，通过温湿度传感器的测量反馈，使得采样空气湿度和温度控制在满足干燥前条件的稳定值。

优先的，本发明湿度调整后的采样空气继续进入下管道通路，接着进行干燥加热，经干燥后再由散射式激光粒径分布谱测量仪对采样空气进行检测，得到采样空气在干燥后的颗粒物粒径分布谱数据。

优先的，本发明干燥加热采用红外加热，通过温湿度传感器的测量反馈，使得采样空气湿度和温度控制在满足干燥后条件的稳定值。

优先的，本发明盐雾含量换算具体过程：

S1获得在干燥前、后的颗粒物粒径分布谱数据中的灰尘颗粒与盐雾颗粒的个数及粒径分布，其中，干燥前后粒径变化的为盐雾颗粒，粒径数目稳定的为灰尘颗粒；

S2利用盐粒子潮解理论结合S1中盐雾颗粒个数与粒径分布获得所在监测区域的盐雾微粒浓度；

盐雾浓度计算公式如下：

其中，

式中，RH表示环境相对湿度，T表示环境温度，单位为℃。f(C)表示大气盐雾浓度，单位为mg/m³，C_液为当前温度、湿度环境下单个盐雾颗粒浓度，单位为mg/cm³，d_i为第i颗粒子的直径，单位为cm，i＝1，2，3......，N_di为粒径为d_i的盐雾微粒个数，单位为pcs/m³。