大氣顆粒物濕式間隙檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于大氣顆粒物在線檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種大氣顆粒物濕式間隙檢測 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 懸浮于大氣中的顆粒物與人類的生活、健康密切相關(guān)，是危害人體健康和影響環(huán) 境的重要因素之一。大氣顆粒物可W通過呼吸沉積于人體肺泡內(nèi)并進入血液循環(huán)系統(tǒng)危害 人類健康，而且顆粒物能夠吸附周圍的有毒有害物質(zhì)，因此吸附有毒有害物質(zhì)的顆粒物對 人體的危害性和不確定性遠遠其他大氣污染物。顆粒物對氣候環(huán)境也有重要影響，主要表 現(xiàn)在影響能見度，散射、吸收或發(fā)射長波福射，影響地面水分蒸發(fā)，破壞水分循環(huán)，從而對氣 候變化產(chǎn)生重要影響。
[0003] 目前生產(chǎn)環(huán)境中的微納米氣溶膠在線檢測的原理基本屬于稱重法或光散射法兩 種。其中濾膜稱重法是測定空氣中氣溶膠（顆粒物）質(zhì)量濃度的最基本方法。TE0M震蕩微 天平根據(jù)集聚于濾膜上氣溶膠粒子的質(zhì)量與微天平震蕩頻率之間的關(guān)系，通過將頻率轉(zhuǎn)換 為電信號來測量氣溶膠濃度，它的缺點是裝置體積比較大，不適合攜帶至現(xiàn)場做測試，且價 格比較昂貴；某些基于光散射的測量儀器利用氣溶膠粒子在經(jīng)過激光照射區(qū)域時會造成光 線的散射，通過測量散射光的強度來檢測粉塵的濃度，散射光的疊加會對粉塵測量結(jié)果造 成較大的誤差，且光學系統(tǒng)較為復(fù)雜。
[0004] 在現(xiàn)有基于濾膜稱重法的在線檢測手段中，主要存在W下幾個問題：對微天平精 確度要求高；檢測數(shù)據(jù)受客觀因素影響較大；對高濕度或揮發(fā)性的氣溶膠檢測精度低?；?于光散射法的檢測技術(shù)中，主要存在技術(shù)原理復(fù)雜；另外，操作繁瑣；難W獲得微納米氣溶 膠粒子樣品，不便于深入研究分析微納米氣溶膠的理化特性。
[0005] 中國專利號201320092821. 3公開了生產(chǎn)環(huán)境微納米氣溶膠濕式紫外吸收法在線 檢測裝置，利用中國專利號化200810020527. 5公開的一種空氣中微納米粉塵的高效捕集 設(shè)備作為采樣部件，再利用紫外分光光度計來作為檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)微納米氣溶膠的在線監(jiān) 巧。。此設(shè)備雖實現(xiàn)了空氣中顆粒物的在線監(jiān)測，但由于捕集液中顆粒物的長時間積累，易超 出紫外分光光度計的檢測范圍，造成數(shù)據(jù)失真。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種高效、準確、結(jié)構(gòu)簡單容易實現(xiàn)的大氣顆粒物濕式間 隙檢測裝置。
[0007] 實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種大氣顆粒物濕式間隙檢測裝置，包括濕 法采樣系統(tǒng)、捕集液檢測系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述濕法采樣系統(tǒng)包括可控溫蓄水 池、凝并室、吸收池、氣累、鼓風機，捕集液檢測系統(tǒng)包括第一電磁閥口、第二電磁閥口、樣品 池、紫外分光光度計、循環(huán)水累和連接水管，凈化系統(tǒng)包括第=電磁閥口、凈水機、蓄水池、 第四電磁閥口，控制系統(tǒng)包括單片機、液晶顯示終端、SD卡存儲模板和多個繼電器；
[0008] 采用導(dǎo)氣管順次連接鼓風機、可控溫蓄水池、凝并室和吸收池，氣累通過導(dǎo)氣管接 入吸收池的液面上方，其中凝并室頂部開設(shè)兩個進氣孔，一個氣孔與導(dǎo)氣管連接、另一個氣 孔與大氣相通；所述樣品池為上下開口的連通結(jié)構(gòu)，且樣品池設(shè)置于紫外分光光度計的暗 室內(nèi)，吸收池的底部和側(cè)壁分別設(shè)置一個開孔，底部開孔通過連接水管順次與第一電磁閥 n、樣品池、循環(huán)水累、第二電磁閥口連接，最后通過第二電磁閥口接入吸收池的側(cè)壁開孔； 循環(huán)水累的輸出端通過第=電磁閥口與凈水機的輸入端連接，凈水機的輸出端通過水管接 入蓄水池，蓄水池和吸收池通過第四電磁閥口連接；單片機通過串口通信數(shù)據(jù)線與捕集液 檢測系統(tǒng)的紫外分光光度計連接，單片機的控制端分別通過一個繼電器接入第一電磁閥 n、第二電磁閥口、第=電磁閥口、第四電磁閥n、氣累、鼓風機、循環(huán)水累，液晶顯示終端、SD卡存儲模板分別與單片機連接。
[0009] 進一步地，所述鼓風機的進氣端設(shè)有濾忍。
[0010] 進一步地，所述凝并室外壁設(shè)有循環(huán)冷卻夾層，循環(huán)冷卻水下進上出。
[0011] 進一步地，所述樣品池的材料為石英玻璃。
[0012] 進一步地，所述可控溫蓄水池能夠自動補水。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為：（1)原理簡單，成本低廉，操作簡便，能夠 實現(xiàn)自動化控制；（2)可實現(xiàn)高濕度或具有半揮發(fā)性微納米氣溶膠的有效檢測，既能實現(xiàn) 微納米氣溶膠的在線檢測，又能對其進行高效捕獲，便于進一步進行氣溶膠粒子的理化分 析測試；（3)鑒于紫外吸收檢測具有特征檢測波長，因此可有效針對生產(chǎn)粉塵進行檢測，不 受其它來源粉塵的干擾，且可長時間監(jiān)測。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明大氣顆粒物濕式間隙檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2是本發(fā)明大氣顆粒物濕式間隙檢測裝置中控制系統(tǒng)的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0017] 結(jié)合圖1~2,本發(fā)明大氣顆粒物濕式間隙檢測裝置，包括濕法采樣系統(tǒng)1、捕集液 檢測系統(tǒng)2、凈化系統(tǒng)3和控制系統(tǒng)4,所述濕法采樣系統(tǒng)1包括可控溫蓄水池11、凝并室 12、吸收池13、氣累14、鼓風機15,捕集液檢測系統(tǒng)2包括第一電磁閥口 21、第二電磁閥口 22、樣品池23、紫外分光光度計24、循環(huán)水累25和連接水管26,凈化系統(tǒng)3包括第=電磁 閥口 31、凈水機32、蓄水池33、第四電磁閥口 34,控制系統(tǒng)4包括單片機41、液晶顯示終端 42、SD卡存儲模板43和多個繼電器44 ;
[0018] 采用導(dǎo)氣管順次連接鼓風機15、可控溫蓄水池11、凝并室12和吸收池13,氣累14 通過導(dǎo)氣管接入吸收池13的液面上方，其中凝并室12頂部開設(shè)兩個進氣孔，一個氣孔與導(dǎo) 氣管連接、另一個氣孔與大氣相通；所述樣品池23為上下開口的連通結(jié)構(gòu)，且樣品池23設(shè) 置于紫外分光光度計24的暗室內(nèi)，吸收池13的底部和側(cè)壁分別設(shè)置一個開孔，底部開孔通 過連接水管26順次與第一電磁閥口 21、樣品池23、循環(huán)水累25、第二電磁閥口 22連接，最 后通過第二電磁閥口 22接入吸收池13的側(cè)壁開孔；循環(huán)水累25的輸出端通過第=電磁閥 口 31與凈水機32的輸入端連接，凈水機32的輸出端通過水管接入蓄水池33,蓄水池33和 吸收池13通過第四電磁閥口 34連接；單片機41通過串口通信數(shù)據(jù)線與捕集液檢測系統(tǒng)2 的紫外分光光度計24連接，單片機41的控制端分別通過一個繼電器44接入第一電磁閥口 21、第二電磁閥口 22、第S電磁閥口 31、第四電磁閥口 34、氣累14、鼓風機15、循環(huán)水累25， 液晶顯示終端42、SD卡存儲模板43分別與單片機41連接。
[0019] 檢測時，利用鼓風機15向可控溫蓄水池11鼓氣，帶有水蒸氣的氣體通過導(dǎo)氣管進 入凝并室12,大氣中帶有顆粒物的氣體通過另一個氣孔進入凝并室12,帶有水蒸氣的氣體 和帶有顆粒物的氣體進行碰撞凝并后進入吸收池13中的捕集液，從捕集液排出的氣體經(jīng) 過氣累14從吸收池13中排除；通過控制系統(tǒng)4中的單片機41開啟第一電磁閥口 21、循環(huán) 水累25、第二電磁閥口 22形成檢測回路，使捕集液充滿樣品池23后關(guān)閉第一電磁閥口 21、 循環(huán)水累25、第二電磁閥口 22 ;單片機41通過串口通信數(shù)據(jù)線采集紫外分光光度計24的 檢測數(shù)據(jù)并存入SD卡存儲模板43,液晶顯示終端42實時顯示檢測結(jié)果；開啟第一電磁閥 口 21、循環(huán)水累25、第=電磁閥口 31，吸收池13中的捕集液通過水管進入凈水機32進行凈 化，凈化后的捕集液輸送至蓄水池33儲存，開啟第四電磁閥口 34使得蓄水池33中的捕集 液進入吸收池13。
[0020] 進一步地，所述鼓風機15的進氣端設(shè)有濾忍。所述凝并室12外壁設(shè)有循環(huán)冷卻 夾層，循環(huán)冷卻水下進上出。所述樣品池23的材料為石英玻璃。所述可控溫蓄水池11能 夠自動補水。
[0021] 基于上述裝置的大氣顆粒物濕式紫外吸收法在線檢測方法，包括W下步驟：
[0022] 步驟1，利用鼓風機15向可控溫蓄水池11鼓氣，帶有水蒸氣的氣體通過導(dǎo)氣管進 入凝并室12,大氣中帶有顆粒物的氣體通過另一個氣孔進入凝并室12,帶有水蒸氣的氣體 和帶有顆粒物的氣體進行碰撞凝并后進入吸收池13中的捕集液，從捕集液排出的氣體經(jīng) 過氣累14從吸收池13中排除；
[0023] 步驟2、通過控制系統(tǒng)4中的單片機41開啟第一電磁閥口 21、循環(huán)水累25、第二電 磁閥口 22形成檢測回路，使捕集液充滿樣品池23后關(guān)閉第一電磁閥口 21、循環(huán)水累25、第 二電磁閥口 22 ;
[0024] 步驟3,單片機41通過串口通信數(shù)據(jù)線采集紫外分光光度計24的檢測數(shù)據(jù)并存入 SD卡存儲模板43,紫外分光光度計24的檢測數(shù)據(jù)通過單片機41處理得到空氣中顆粒物的 濃度值，空氣中顆粒物的濃度值實時顯示于液晶顯示終端42 ;
[00巧]步驟4,當吸收池13中的捕集液需要凈化的時候，開啟第一電磁閥口 21、循環(huán)水累 25、第=電磁閥口 31，吸收池13中的捕集液通過水管進入凈水機32進行凈化，凈化后的捕 集液輸送至蓄水池33儲存，開啟第四電磁閥口 34使得蓄水池33中的捕集液進入吸收池 13,使得捕集液被循環(huán)凈化重復(fù)使用。
[0026] 進一步地，步驟1中所述可控溫