[发明专利]一种PM2.5

权利要求书

1.一种PM_2.5在线质量浓度实时补偿方法，其特征在于，该方法基于PM_2.5在线质量浓度实时补偿装置实现，PM_2.5在线质量浓度实时补偿装置包括：

切割头，用于阻隔颗粒物和雨滴进入所述补偿装置；

人字形不锈钢三通管，其入口端与所述切割头连接，将进入的颗粒物分为两路输出；

颗粒物散射仪，其入口经一干燥管与所述人字形不锈钢三通管的一路输出连接，用于获得颗粒物散射系数，并传输至智能电子控制终端；

颗粒物监测仪，其入口经另一干燥管与所述人字形不锈钢三通管的另一路输出连接，用于获得颗粒物质量浓度数据，并传输至所述智能电子控制终端；

流量控制器，分别设置在所述颗粒物散射仪和所述颗粒物监测仪的出口端，用于控制进入颗粒物的流量；

所述智能电子控制终端，与所述流量控制器、所述颗粒物散射仪和所述颗粒物监测仪连接并控制其工作；根据接收到的所述颗粒物散射系数、所述颗粒物质量浓度数据计算得到大气颗粒物中补偿质量浓度；

所述切割头包括：防雨防虫帽、PM₁₀切割头、PM_2.5切割头和除雨器；所述防雨防虫帽设置在所述PM₁₀切割头的顶部，所述PM₁₀切割头的底部与所述PM_2.5切割头的顶部连接；位于所述PM_2.5切割头的顶部侧壁上通过管路与所述除雨器连接；

所述PM₁₀切割头内的底部均布有至少四个PM₁₀切割孔，所述PM_2.5切割头的上部设置有PM_2.5颗粒撞击板，所述PM_2.5颗粒撞击板的中部设置有PM_2.5切割孔；

所述PM₁₀切割孔与所述PM_2.5切割孔交错设置；

所述干燥管为Nafion干燥管，包括第一不锈钢接头、Nafion材质内管、不锈钢材质外管、吹扫孔和高灵敏温湿度传感器；所述Nafion材质内管套设在所述不锈钢材质外管的内部，两者之间形成圆环空隙；所述Nafion材质内管的两端延伸至所述不锈钢材质外管的外部形成两个所述第一不锈钢接头；位于所述Nafion材质内管的两端分别设置有一所述高灵敏温湿度传感器，用于检测所述干燥管的入口及出口处的颗粒物温湿度，并传输至所述智能电子控制终端；位于所述不锈钢材质外管的两端侧壁分别设置有一所述吹扫孔，所述干燥管的输出端与所述流量控制器的入口处连接；

所述颗粒物散射仪包括第二不锈钢接头、中空光学腔室、光学发射源和光学检测器；所述中空光学腔室的两端分别设置有一所述第二不锈钢接头，位于所述中空光学腔室的中部两侧分别开设有透明窗口，位于其中一所述透明窗口处设置有所述光学发射源，位于另一所述透明窗口处设置有所述光学检测器，所述光学发射源与所述光学检测器位于同一水平线上；由所述光学发射源发射的光照射所述中空光学腔室中大气颗粒物后，光强衰减信号由所述光学检测器进行检测，获得颗粒物散射系数；所述光学发射源、所述光学检测器均与所述智能电子控制终端连接；

所述颗粒物监测仪采用Beta射线法颗粒物监测仪，包括Beta射线法颗粒物监测仪主机、进样不锈钢管道、数据采集器、不锈钢排气管道和220V交流电源接口；所述进样不锈钢管道的一端与所述干燥管连接，所述进样不锈钢管道的另一端与所述Beta射线法颗粒物监测仪主机连接，将干燥后的颗粒物送入设置在所述Beta射线法颗粒物监测仪主机内的所述数据采集器中；所述不锈钢排气管道设置在所述Beta射线法颗粒物监测仪主机的侧部，用于与所述流量控制器的入口处连接；所述220V交流电源接口与Beta射线法颗粒物监测仪主机连接，用于为Beta射线法颗粒物监测仪主机供电；

还包括真空泵；分别设置在所述干燥管的入口处，以及所述流量控制器的出口处；

所述智能电子控制终端包括主机、输入电源、输出电源、数据显示屏和机械控制键；所述主机内预置有数据处理程序，将接收到的所述干燥管进出口相对湿度和温度，以及干燥条件下的所述颗粒物散射系数和所述PM_2.5质量浓度经所述数据处理程序进行处理计算后，实现PM_2.5质量浓度补偿；所述输入电源用于与外部电源连接，所述输出电源用于为所述主机供电；所述数据显示屏与所述主机连接，用于显示接收的数据信息及处理结果；所述机械控制键与所述主机连接，用于人工调节主机的参数；

该方法包括：

将逐时实测干燥条件下的颗粒物散射系数与Beta射线法颗粒物监测仪测得的PM_2.5质量浓度的比值作为PM_2.5质量散射效率实测值，将其与初始给定的PM_2.5质量散射效率理论值进行对比，得到所述PM_2.5质量散射效率实测值的变化幅度；

基于实测干燥管入口温湿度数据计算硝酸铵潮解点，并与实际环境相对湿度对比；

当逐时实测干燥条件下PM_2.5质量散射效率实测值变化幅度低于预先设定阈值，则判断大气环境中硝酸盐浓度较低，无需PM_2.5质量浓度补偿；

当逐时实测干燥条件下PM_2.5质量散射效率实测值变化幅度大于预先设定阈值，且实际环境相对湿度大于等于硝酸铵潮解点，则判断Beta射线法颗粒物监测仪存在硝酸盐损失现象，自动调用前一时段变化幅度低于预先设定阈值的PM_2.5质量散射效率实测值作为此时段计算参数，利用此时段实测颗粒物散射系数除以前一时段的PM_2.5质量散射效率实测值，获得此时段补偿后的PM_2.5质量浓度。