[发明专利]一种超大流量气溶胶采样方法及采样器

说明书

技术领域

本发明属于环境监测设备，具体涉及一种用于超大流量大气气溶胶取样的采样器。

背景技术

大气气溶胶是大气中很多污染物的主要形态，对人体健康具有很多不利影响，是环境监测和研究中重点关注的对象之一，大气环境监测一般对其采样富集，然后测量其中各组分的含量。由于环境中污染物浓度差异很大，因此需要不同的采样流量进行富集。根据环保总局发布的技术要求(HJ/T374-2007总悬浮颗粒物采样器技术要求及检测方法)，按流量将采样器分为中流量采样器(工作点流量6m³/h)和大流量采样器(工作点流量63m³/h)，国内大流量采样器市售产品主要有武汉市天虹智能仪表厂的TH-1000C型和青岛崂应2031型等。若待测污染物浓度更低，比如大气中放射性核素，则需要用到的流量大于450m³/h的采样器。此类采样器目前尚无统一称呼，为便于与已有的采样器相区别，称为超大流量气溶胶采样器。与较小流量的采样器类似，超大流量气溶胶采样器也采用过滤方法捕集气溶胶，但需要抽吸流量更大的真空泵或风机作为采样动力，滤材的面积也相应增加。

2010年1月公开的中国专利集成式超大流量自动采样器(201010104439.0)公开了一种超大流量采样器，采用真空风机连接进气管道与出气管道，进气管道的进口端连接大气气溶胶采样舱，采样舱内设置有导流器、滤材舱，滤材安装在滤材舱底板的通孔上。其存在的问题是，一是由于目前国内很多地区会出现季节性大气颗粒物严重污染情况，常常会引发滤材堵塞，样品的取样体积不能满足要求，而要克服这种情况，一般使用更大功率的抽气泵，不仅增加采样器的体积和重量，而且增加能耗。二是使用大功率的抽气泵，导致采样器的体积和重量较大，一般只能进行固定安装，难以变更取样地点，影响其监测范围。造成上述问题的根本是取样中滤材的阻力较大。

发明内容

本发明提出了一种用撞击器进行分级取样以减小滤材压阻的方法，并应用其研发了一种可拆分、便于移动的超大流量气溶胶采样器。

本发明的解决方案是：

一种超大流量气溶胶采样方法，包括以下步骤：

1】含有气溶胶颗粒的气体被抽入采样器；

2】气体经多个喷嘴喷射后，流向喷嘴下方的收集槽；

3】收集槽使气流发生偏转，粒径较大的颗粒被收集在收集槽的无纺布上，粒径较小的颗粒物跟随流体沿流线运动，被收集槽下方设置的滤材收集。

一种超大流量气溶胶采样器，其特殊之处是：包括取样管路箱体、动力箱体、设置在取样管路箱体内的进气通道和滤材、设置在动力箱体内的抽气泵，所述取样管路箱体和动力箱体上下密封连接，所述抽气泵安装在进气通道的下部，进气通道入口处设置有撞击器，所述撞击器包括波浪形上板和在上板下方设置的内装无纺布的多个收集槽，所述上板的波谷处设置有多个狭长缝喷嘴，所述收集槽设置在对应狭长缝喷嘴的正下方，所述的滤材安装在收集槽的下方。

上述波浪形上板波谷间距为30cm～35cm，波谷夹角为90°～100°。

上述进气通道包括喇叭口和设置在喇叭口下部的过渡段，所述喇叭口大直径端与撞击器外壳密封连接，喇叭口小直径端与过渡段密封连接。

上述狭长缝喷嘴的缝宽为1～3mm。

上述的进气通道上方设置有防止雨水淋入进气通道的可拆卸风帽。

上述抽气泵的进气口朝上，通过软管与进气通道的过渡段直通连接；所述抽气泵的出气口设置在采样器的侧方，通过管道引出采样器侧壁。

上述进气通道的过渡段中部设置有流量计；采样器下方安装有转轮。

本发明的优点是：

1、撞击器上板采用波浪式结构，可显著减少上板气溶胶的损失，实测上板捕集的气溶胶质量不大于5％。喷嘴缝宽过小则撞击器本身阻力较大且容易堵塞，过宽则对较大颗粒的捕集效果较差，以1～3mm为宜。收集槽中放置无纺布，可以有效阻止颗粒的反弹，也便于样品收集。

2、本发明采用撞击器捕集较大颗粒，减小了滤材上的压阻，因此可以使用较小功率的真空泵，从而从根本上减小了采样器的体积和重量。

3、进气通道上方设置有可拆卸的风帽，用于防止雨水淋入采样器内部。

4、采样器过渡段中部设置有流量计，便于流量测量和浓度计算。

5、采样器下方安装有转轮，便于移动更换地点。

6、抽气泵的进气口朝上，通过软管与过渡段直通连接，可以减少因管道弯曲带来的压力损失。

附图说明

图1是撞击器结构示意图；