[发明专利]一种大气超细颗粒物数浓度测量装置

摘要

本发明公开了一种大气超细颗粒物数浓度测量装置，包括大气气流通道、样气气流通道、壳气气流通道、进气装置、饱和溶液装置、冷凝装置、光学探测装置。本发明基于凝结核原理和光散射测量原理，即将壳气气流通过加热的饱和溶液蒸气，再与大气超细颗粒物气流混合，超细颗粒物通过冷凝装置后凝结长大，再利用光散射技术对凝结长大后的颗粒物进行测量，获得颗粒物的数浓度值。本发明设计的壳气气流能减少样气流颗粒物的损失并有效提高超细颗粒物凝结核效率。本发明装置结构紧凑小巧，适用性强，可对粒径范围在3nm—5μm之间的颗粒物计数浓度进行测量。

主权项

一种大气超细颗粒物数浓度测量装置，其特征在于包括：大气气流通道、样气气流通道、壳气气流通道、进气装置、饱和溶液装置、冷凝装置(14)、光学探测装置；所述的进气装置包括大气进气装置、样气进气装置(13)和壳气进气装置(11)；所述的大气气流通道包括气泵和第一流量计；所述的壳气气流通道包括过滤器和第二流量计；所述的样气气流通道包括第三流量计；所述的饱和溶液装置包括饱和工作溶液储存装置(3)、废液储存装置(2)、蒸气管道(5)、金属块(9)、加热棒(8)、第一液位传感器(1)和第二液位传感器(6)；所述的光学探测装置包括激光二极管(21)、准直透镜(22)、柱面透镜(23)、黑色遮挡体(25)、凸透镜组(26)和光电探测器(27)；大气作为总气流通过大气气流通道的第一流量计进入大气进气装置分成两路气流，分别为壳气气流和样气气流，壳气气流进入壳气气流通道的第二流量计和过滤器进入饱和溶液装置，通过加热棒(8)给金属块(9)加热可使蒸气管道(5)中由饱和工作溶液储存装置(3)中吸收的饱和溶液气化为蒸气，蒸气沿着蒸气管道流动与壳气流混合后进入壳气进气装置(11)，得到均匀分布的壳气气流；样气气流进入样气气流通道的第三流量计进入样气进气装置(13)，得到均匀分布的样气气流；样气气流随着匀速稳定的壳气气流混合流动，混合气流进入冷凝装置(14)，样气气流与壳气气流构成层流结构，保证样气气流在冷凝装置(14)中心附近流动，并最大限度地减少超细颗粒物的扩散损失；进入冷凝装置(14)后，壳气气流中的饱和蒸气遇冷变为过饱和，凝结在样气气流中的颗粒物表面使颗粒物迅速长大，长大后的颗粒物进入光学探测装置，获得颗粒物的数浓度值，冷凝的蒸气废液沿着壳气进气装置的内壁流入废液储存装置，液位传感器能及时提醒加注饱和工作溶液和清除废液。