大氣懸浮顆粒物質量濃度測定儀的制作方法
【專利摘要】本大氣懸浮顆粒物質量濃度測定儀是依據(jù)國家環(huán)境保護HJ618-2011標準，適用于檢測空氣環(huán)境PM10以下含PM2.5的顆粒物的質量濃度?，F(xiàn)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(xiàn)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(huán)境空氣PM10以下尤其PM2.5細顆粒物的氣溶膠性質。本發(fā)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(fā)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(fā)明依據(jù)國家環(huán)境保護HJ618-2011、HJ/93、HJ/T194-2005標準。結合國家同位素管理規(guī)范中鎳-63低能β源特性，又是非嚴格管理的轄免產(chǎn)品。特別是適用于大氣懸浮顆粒物的質量濃度的測定，即環(huán)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，其設備復雜笨重、操作煩瑣、滯后工況、精度不高。尤其對ΡΜ2.5以下是值得探討，眾知我國清朝前水煙袋的煙霧經(jīng)水過濾后吸入肺，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射線代替天平照射采塵前后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(fā)明內容】
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[0003]本發(fā)明目的在于舍去原檢測煙塵濃度用的高能量射程長的钷-147測厚度的β源，及其復雜儀器結構。因為，環(huán)境空氣中是懸浮顆粒物其特性粒徑小重量輕基于氣溶膠性質，必須選擇適宜應用PMlO以下和微克級的β同位素源的能量，并且攜帶起來也比以前更安全便捷。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，依據(jù)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(fā)揮電離吸收能量的原理，則采用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(huán)片支持消除地電子干擾。由于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復比量校準后，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制成圓筒形，收集極為細圓棒立在高壓電極筒中央，一端折成90度延長桿外套聚四氟絕緣管其上附保護環(huán)穿過外殼固定，并為收集極電路引線點，β射線源設制成圓環(huán)片形安裝在外殼進氣體口端，圓環(huán)片中心孔為進氣口。
[0005]由于采用上述鎳-63低能和射程短的β同位素源，并為兩對稱極的技術方案，其進氣嘴設有外螺紋便于接切割器噴口，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采樣，而經(jīng)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(huán)境保護HJ618-2011標準及同位素管理規(guī)范的要求。
【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(wǎng)6-進氣嘴7-上帽斗8-保護環(huán)片9-吸收極10-下帽斗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，并將兩對稱極板的兩端設制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(fā)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)設置在不銹鋼薄板外殼(3)、上經(jīng)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(jīng)絕緣墊(4)與高壓極相同，但由保護環(huán)片(8)支撐。外殼⑶的不銹鋼上帽斗(7)設一端帽卡口(13)，并加蜜封圈及外電子消除網(wǎng)(5)。不銹鋼下帽斗(10)亦應設一端帽卡口(13)，并加蜜封圈，其帽斗斜率30度是為適應排氣口負壓值，保持進氣嘴(6)在檢測現(xiàn)場等速采樣。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(jīng)電子負荷電場(12)進行正負電子吸收，并由抽氣泵按流量要求完成。排氣口
(11)經(jīng)螺扣又可與濾膜夾密封連接，經(jīng)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，并由檢測探頭、把柄和儀器箱及測溫元件、皮托管等。
【權利要求】
1.一種依據(jù)國家環(huán)境保護HJ618-2011標準，適用于大氣懸浮顆粒物質量濃度的測定，兼容并包檢測空氣環(huán)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)、上帽斗(7)、吸收極(9)、下帽斗(10)、排氣口(11)、其特征外殼(3)里面貼聚四氟絕緣墊(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，其與上下風斗的焊縫保證氣密，所述的上帽斗(7)底 面設置一外電子消除銅網(wǎng)(5)，所述的吸收極(9)是由鋁合保護環(huán)片支撐。
2.根據(jù)權利要求1所述的大氣懸浮顆粒物質量濃度的測定，其特征在于采樣進氣嘴(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)外螺紋設制成與濾膜夾匹配。
3.根據(jù)權利要求1所述的大氣懸浮顆粒物質量濃度的測定，其特征在于高壓極(3)板片和吸收極(9)板片的兩端制成彎曲形。
4.根據(jù)權利要求1所述的大氣懸浮顆粒物質量濃度的測定，其特征在于高壓極(2)板片可設制成圓筒形，吸收極(9)可設制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里，β源(I)設制成圓環(huán)片形安裝在外殼(3)進氣嘴(6)端， 環(huán)片中心孔為進氣嘴(6)里孔，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(yōu)先權日:2013年7月30日
【發(fā)明者】戴藝, 戴慶超 申請人:戴藝