[发明专利]一种气溶胶颗粒物分尺寸收集装置和收集方法

权利要求书

1.一种气溶胶颗粒物分尺寸收集装置，其特征在于，包括，

水平设置的进气管，待测气溶胶从进气管导入；

倾斜于平面的烘干器，烘干器呈管状结构，烘干器的下端与进气管相连接，烘干器内设有对空气干燥的加热电阻丝；

电离装置，其与烘干器的上端相连接，包括箱体，箱体中依次布置有电离区域和颗粒筛分区域，包括设置在箱体入口处的磁场，构成磁场的两极分别对称设置在位于入口所在平面的上方和下方，干燥气溶胶颗粒水平穿过两个磁极构成的磁场，磁场中设有对干燥气溶胶颗粒中颗粒电离的电极板；颗粒筛分区域中布置有方向向上的电场力，电场的电场力与带电颗粒的所受重力相对应，使带电颗粒在颗粒筛分区域中保持水平移动，电场中位于带电颗粒移动路径的下方设有挡板，挡板用于阻挡不带电颗粒的移动，位于挡板的底部设有用于收集不带电颗粒的第二收集槽；

气泵，其与电离装置相连接，用于对从电离装置中排出的气溶胶进行增压；

静电场装置，其与气泵相连接，包括构成密闭空间的壳体，壳体的上端或下端设有竖向导入气溶胶的入口，壳体中布置有静电场，静电场在壳体中实施有竖直向上的电场力，壳体相对于入口的一端设置有穿过静电场的转动轴，转动轴位于静电场中的部分安装有叶片，壳体位于静电场部分的内侧壁上安装有逐层设置的多个颗粒收集装置，所述颗粒收集装置包括管体，管体在壳体的内壁环绕一周构成闭环结构，管体面向转动轴的方向的管壁上开设有沿管体周向设置的环状开口，管体的内部侧壁上附着有聚乙烯薄膜，管体内的底部开设有第三收集槽。

2.根据权利要求1所述的气溶胶颗粒物分尺寸收集装置，其特征在于，所述加热电阻丝在烘干器内呈螺旋围绕烘干器的内壁布置，烘干器的内壁中附有聚乙烯薄膜，烘干器内接近平面的一侧设置有凹陷的第一收集槽，烘干器与水平面构成15︒的倾斜角。

3.根据权利要求1所述的气溶胶颗粒物分尺寸收集装置，其特征在于，所述箱体的两端分别设有水平对齐的入口和出口，入口处设有入射狭缝，出口处设有出射狭缝。

4.根据权利要求3所述的颗粒物分尺寸收集装置，其特征在于，所述挡板上附有聚乙烯薄膜。

5.根据权利要求1所述的气溶胶颗粒物分尺寸收集装置，其特征在于，所述电离区域中设有导线，导线的两端分别与烘干器中的加热电阻丝两端电连接。

6.根据权利要求1所述的气溶胶颗粒物分尺寸收集装置，其特征在于，壳体位于管体的内环中设置有紧贴管体的套管，套管的两侧设有竖向设置的气缸，两个气缸的伸缩杆均与套管的侧部固定连接，套筒的侧壁上设有至少一根竖向设置的棱柱，棱柱与套筒的侧壁焊接固定，侧壁上开设有多层环形缺口，多层环形缺口均与管体上的环状开口相对应。

7.一种基于权利要求1所述的气溶胶颗粒物分尺寸收集装置的收集方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1，待测气溶胶从进气管导入到烘干器中；

步骤2，首先烘干器预热10s，再从烘干器的底部导入待测气溶胶，待测气溶胶被加热电阻丝加热蒸发液态颗粒中的水分，液态颗粒经蒸发后凝结出固态颗粒，凝结出的固态颗粒附着在烘干器的内壁上，干燥后的气溶胶从烘干器顶部排出；

步骤3，被干燥处理后的待测气溶胶导入电离装置中，电离装置中的电离区域对干燥气溶胶的颗粒电离，使部分颗粒带正电，干燥气溶胶进入颗粒筛分区域后，颗粒筛分区域中的电场对带电颗粒施加方向向上的电场力，带电颗粒的所受重力与受到的电场力相平衡，使带电颗粒在颗粒筛分区域中保持水平移动，直至送出电离装置，干燥气溶胶中的不带电颗粒受重力作用落入到位于颗粒筛分区域底部的收第二集槽中；

步骤4，带电颗粒离开电离装置后通过气泵压缩后加速排出；

步骤5，加速的带电颗粒被送入静电场装置中，射入一竖直向上的静电场中，随着竖直向上的电场力的作用下，带电颗粒根据颗粒质量的大小由低到高分层的悬浮在静电场中，等待至带电颗粒的位置基本固定后，通过转动轴上的叶片带动，把逐层的带电颗粒导流到位于静电场侧部相对应的颗粒收集装置中；

步骤6，分别收集烘干器、收集槽以及多个颗粒收集装置中的颗粒，然后分别进行激光诱导检测。