大氣懸浮顆粒物質量濃度測定儀的製作方法
2023-10-29 11:10:17 1
大氣懸浮顆粒物質量濃度測定儀的製作方法
【專利摘要】本大氣懸浮顆粒物質量濃度測定儀是依據國家環境保護HJ618-2011標準，適用於檢測空氣環境PM10以下含PM2.5的顆粒物的質量濃度。現有石英、混合纖維素等有機濾膜很難99％將PM2.5細顆粒阻截在濾膜上。現有電子振蕩天平法受粉塵堆積過厚影響振頻，濾膜計重法操作煩瑣和標定精度難。面對環境空氣PM10以下尤其PM2.5細顆粒物的氣溶膠性質。本發明選擇適宜微克級的鎳-63低能量短射程的β源，其電子負荷時正好充分發揮電離吸收能量的原理，因粉塵物質的原子核電子是固定的。此法與手工濾膜計重法校準，可達到高精度要求。
【專利說明】大氣懸浮顆粒物質量濃度測定儀
【技術領域】:
[0001 ] 本發明依據國家環境保護HJ618-2011、HJ/93、HJ/T194-2005標準。結合國家同位素管理規範中鎳-63低能β源特性，又是非嚴格管理的轄免產品。特別是適用於大氣懸浮顆粒物的質量濃度的測定，即環境空氣PMlO含ΡΜ2.5以下微小粒徑塵埃質量濃度的測定。
【背景技術】:
[0002]國內外歷來對煙塵和懸浮塵的質量濃度是濾膜計重法，其設備複雜笨重、操作煩瑣、滯後工況、精度不高。尤其對ΡΜ2.5以下是值得探討，眾知我國清朝前水菸袋的煙霧經水過濾後吸入肺，可見一般濾料很難阻甾住ΡΜ2.5以下，特指以0.1 μ為單位的被測顆粒，就是新的石英濾膜、混合纖維素等有機濾膜，也難確保99%被阻截在濾膜上。此外，有β射線代替天平照射採塵前後的濾膜計算出粉塵濃度，仍存在精度不高和操作麻煩。還有，電子振蕩天平法即粉塵堆積天平表面不均影響實際振蕩頻率，及存在與濾膜計重法如何標定精度等問題。
【發明內容】
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[0003]本發明目的在於捨去原檢測煙塵濃度用的高能量射程長的鉕-147測厚度的β源，及其複雜儀器結構。因為，環境空氣中是懸浮顆粒物其特性粒徑小重量輕基於氣溶膠性質，必須選擇適宜應用PMlO以下和微克級的β同位素源的能量，並且攜帶起來也比以前更安全便捷。
[0004]為實現上述目的，依據同位素鎳-63低能和射程短的β源，當通過懸浮顆粒物PMlO以下時正好充分發揮電離吸收能量的原理，則採用β源同高壓電為一極與收集極形成兩極對稱，收集極則應由兩保護環片支持消除地電子幹擾。由於原理上顆粒物的原子核電子的電離吸收量是固定的，所以儀器可以達到更高精度要求。在與濾膜計重的粉塵量進行反覆比量校準後，即可精準無誤。還有，為了增強β射線的方向推動力和提高取樣極效率，將兩對稱極板的兩端做成彎曲形，如A-A剖示圖。也可以將高壓電極設製成圓筒形，收集極為細圓棒立在高壓電極筒中央，一端折成90度延長杆外套聚四氟絕緣管其上附保護環穿過外殼固定，並為收集極電路引線點，β射線源設製成圓環片形安裝在外殼進氣體口端，圓環片中心孔為進氣口。
[0005]由於採用上述鎳-63低能和射程短的β同位素源，並為兩對稱極的技術方案，其進氣嘴設有外螺紋便於接切割器噴口，分別檢測ΡΜ10、ΡΜ2.5。下端排氣口設計放大即適合檢測流場等速採樣，而經外螺紋又可接過濾膜計重法的濾膜夾進行對比應用。滿足國家環境保護HJ618-2011標準及同位素管理規範的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0006]圖1是大氣懸浮顆粒物質量測定儀剖示圖
[0007]l-β源 2-高壓極 3-外殼 4-聚四氟絕緣墊 5-外電子消除網6-進氣嘴7-上帽鬥8-保護環片9-吸收極10-下帽鬥11-排氣口 12-電子負荷場13-端帽卡口
[0008]A-A剖示圖是圖1桓面剖示圖，並將兩對稱極板的兩端設製成彎曲形狀及相適應的外殼和絕緣墊形狀。
【具體實施方式】:
[0009]本發明的大氣懸浮顆粒物質量測定儀的具體結構和實施例的檢測和標定流程:同位素β源(I)設置在不鏽鋼薄板外殼(3)、上經聚四氟絕緣墊(4)與薄鋁合金板組成正高壓極，為增強同位素射線方向電動勢及減少流場蝸流，將高壓極板(2)、兩端彎曲成A-A剖示圖形狀。吸收極(9)的材質和形狀經絕緣墊(4)與高壓極相同，但由保護環片(8)支撐。外殼⑶的不鏽鋼上帽鬥(7)設一端帽卡口(13)，並加蜜封圈及外電子消除網(5)。不鏽鋼下帽鬥(10)亦應設一端帽卡口(13)，並加蜜封圈，其帽鬥斜率30度是為適應排氣口負壓值，保持進氣嘴(6)在檢測現場等速採樣。進氣嘴(6)內孔是在氣象風洞標定為8mm。所以若與PM10、PM2.5切割器噴口相連接時必須設一過渡管與進氣嘴(6)螺扣密封連接，使含顆粒物氣體經電子負荷電場(12)進行正負電子吸收，並由抽氣泵按流量要求完成。排氣口
(11)經螺扣又可與濾膜夾密封連接，經抽氣泵接流量要求進行手工過濾計重法的對比和標定。該大氣懸浮顆粒物質量測定儀是多功能性，並由檢測探頭、把柄和儀器箱及測溫元件、皮托管等。
【權利要求】
1.一種依據國家環境保護HJ618-2011標準，適用於大氣懸浮顆粒物質量濃度的測定，兼容並包檢測空氣環境PMlO含PM2.5以下的顆粒物質量濃度，及與手工過濾計重法進行對比或標定的裝置，包括β源(I)、高壓極(2)、外殼(3)、聚四氟絕緣墊(4)、進氣嘴(6)、上帽鬥(7)、吸收極(9)、下帽鬥(10)、排氣口(11)、其特徵外殼(3)裡面貼聚四氟絕緣墊(5)、將高壓極(3)及相對稱的吸收極(9)兩端以聚四氟絕緣鉚釘(10)固定外殼上，所述的進氣嘴(6)和排氣口(11)有外螺紋，其與上下風鬥的焊縫保證氣密，所述的上帽鬥(7)底 面設置一外電子消除銅網(5)，所述的吸收極(9)是由鋁合保護環片支撐。
2.根據權利要求1所述的大氣懸浮顆粒物質量濃度的測定，其特徵在於採樣進氣嘴(6)有外螺紋可更換不同型號的顆粒物切割器噴口，排氣口(11)外螺紋設製成與濾膜夾匹配。
3.根據權利要求1所述的大氣懸浮顆粒物質量濃度的測定，其特徵在於高壓極(3)板片和吸收極(9)板片的兩端製成彎曲形。
4.根據權利要求1所述的大氣懸浮顆粒物質量濃度的測定，其特徵在於高壓極(2)板片可設製成圓筒形，吸收極(9)可設製成細圓柱形立在圓筒中央，上端彎成90度延長套聚四氟絕緣管穿過外殼(3)引進該檢測探頭把柄裡，β源(I)設製成圓環片形安裝在外殼(3)進氣嘴(6)端， 環片中心孔為進氣嘴(6)裡孔，排氣口(11)和進氣嘴(6)各自按權利要求2相同。
【文檔編號】G01N15/06GK103712898SQ201310323923
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年7月30日 優先權日:2013年7月30日
【發明者】戴藝, 戴慶超 申請人:戴藝