[发明专利]用于监测气溶胶粒子的数量密度的方法和装置

说明书

一种用于测量气溶胶粒子（P0）的装置（500）包括：‑充电单元(100)，用于通过扩散充电使气溶胶样品流(FG1)的粒子(P0)带电来形成带电粒子(P1)，以及‑收集单元(200)，用于通过经由带电粒子(P1)的扩散从带电粒子(P1)收集电荷来提供电流(I1(t))，电流(I1(t))指示气溶胶样品流(FG1)的气溶胶粒子(P0)的数量密度(n0(t))。收集单元(200)的内部压强(p₂)维持在减小的值(p_SET)以提供用于检测具有不同尺寸(d_p)的纳米粒子(P0)的电流(I1(t))的平坦响应(R_i(d_p))。

技术领域

一些实施例涉及测量气溶胶粒子。

背景技术

内燃机的气溶胶排放可能对环境有害。可以使用气溶胶测量，例如用于检查内燃机废气中气溶胶粒子的质量浓度是否低于预定的监管限值。可以测量气溶胶粒子的质量浓度，例如通过由过滤器收集气溶胶粒子，并通过称重过滤器来确定所收集粒子的总质量。在称重后，可以通过将收集的粒子的总质量除以被引导穿过过滤器的气体的总体积来计算平均粒子质量浓度。由过滤器收集足够量的气溶胶粒子可能需要相对较长的时间段，例如几个小时。称重过滤器可能需要手动工作，或者可能需要使用昂贵的自动称重装备。

可以分析在过滤器上收集的粒子沉积物，例如通过使用显微镜和图像分析。然而，通过分析收集的粒子沉积物来确定废气中气溶胶粒子的原始数量密度可能是困难的或不可能的。

可以测量气溶胶粒子的数量密度，例如通过使用气溶胶粒子计数器。粒子计数器的操作通常基于光学散射。气溶胶粒子计数器可以照亮气溶胶样品流，例如利用激光束，并且气溶胶粒子计数器可以对由光散射气溶胶粒子引起的光脉冲进行计数。气溶胶粒子计数器已被例如用于验证清洁室中的空气质量，或用于测量城市环境中气溶胶粒子的数量密度。

发明内容

一些版本涉及用于测量气溶胶样品流的气溶胶粒子的数量密度的装置。一些版本涉及用于测量气溶胶样品流的气溶胶粒子的数量密度的方法。一些版本涉及用于测量从排放管道排放的气溶胶粒子的数量密度的装置。一些版本涉及用于确定从排放管道排放的气溶胶粒子的数量密度是否小于预定限值的方法。

排放管道可以是例如内燃机的排气管道。排放管道可以是例如包括内燃机的车辆的排气管道。排放管道可以是例如发电站的管道。排放管道可以是例如工厂的管道。

根据一个方面，提供了一种装置（500），包括：

-充电单元(100)，用于通过经由扩散充电使气溶胶样品流(FG1)的粒子(P0)带电来形成带电粒子(P1)，

-收集单元(200)，用于通过经由所述带电粒子(P1)的扩散从所述带电粒子(P1)收集电荷来提供电流(I₁(t))，电流(I₁(t))指示气溶胶样品流 (FG1) 的气溶胶粒子 (P0) 的数量密度 (n₀(t))，

- 减压单元 (PDU1)，和

- 抽吸单元（VAC1），

其中减压单元(PDU1)和抽吸单元(VAC1)被布置成将所述收集单元(200)的内部压强(p₂)保持在选定值(p_SET)。

根据一个方面，提供了一种装置（500），包括：

-充电单元(100)，用于通过经由扩散充电使气溶胶样品流(FG1)的粒子(P0)带电来形成带电粒子(P1)，

-收集单元(200)，用于通过经由所述带电粒子(P1)的扩散从所述带电粒子(P1)收集电荷来提供电流(I₁(t))，电流(I₁(t))指示气溶胶样品流 (FG1) 的气溶胶粒子 (P0) 的数量密度 (n₀(t))，

-减压单元 (PDU1)，用于降低所述气溶胶样品流 (FG1) 的压强，以及