[发明专利]一种PM1联体多级切割采样头

说明书

技术领域

本发明涉及一种切割采样头，尤其涉及一种PM1联体多级切割采样头。

背景技术

PM1指的是空气动力学当量直径≤1μm的颗粒，在可吸入颗粒物（inhalable particulates）中，PM1通过呼吸系统可以吸入人体肺部深处，对人体健康的危害性更为严重。PM1作为空气中的可吸入颗粒物的一部分，在环境监测领域应该单独作为一项空气质量评价指标。

大气颗粒物的分级采集技术中最主要采用的是冲击切割技术，即利用惯性冲击原理对颗粒物进行分级采样，同时采集PM1以及气态持久性有机污染物（简称POPs），就需要采用多级多功能采样器。由于我国对气溶胶颗粒的研究起步比较晚，国内环保部门使用的气溶胶颗粒的采样设备大都靠国外的引进，国内设计和生产气溶胶多级采集设备的能力较弱，尚无较强的竞争能力，其量程范围（100L/Min或1000L/Min）有限；在国际上较常用的MOUDIMMI、Andersen八级冲击采样器Sioutas Cascade Impactor (SKC)，其流量仅为9L/min-90L/min，而且体积较小，远远不能满足颗粒态POPs分析所要求的样品量。此外，这些多级采样器也都不能同时采集气态POPs。而在大气POPs研究中较为常用的大流量采样器，虽然能够同时采集颗粒态和气态污染物，但是其采集的颗粒物也基本为总悬浮颗粒物（TSP），实现不了颗粒物的分级采集。也无法实现自动控制，流量稳定性和准确度不够理想。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种PM1联体多级切割采样头。能够达到300L/Min的采集流量，满足采样过程中对流量大小和采样时间的实际需求；能够同时采集PM1气溶胶颗粒和气态污染物，实现对颗粒物的分级采集；在满足流量稳定性与准确度的前提下实现自动控制。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种PM1联体多级切割采样头，所述 PM1联体多级切割采样头为分层组合结构，从上到下主要由切割口盖、PM2.5冲击咀层、PM2.5冲击板层、PM1冲击咀层、PM1冲击板层、滤膜收集层、PUF收集层组成；

所述PM2.5冲击咀层与所述PM1冲击咀层均包括冲击咀板和设于所述冲击咀板上的至少一组在不同直径上等距环形排列分布的冲击咀；

所述冲击咀上端为第一圆柱体；所述冲击咀中部为第二圆柱体，所述第一圆柱体和所述第二圆柱体通过第一锥形台相连；所述冲击咀下端为第二锥形台，所述第二锥形台与所述第二圆柱体相连；

所述冲击咀为中空结构，其内壁为上端大，下端小的锥形台。

优选地，所述冲击咀上端为用于插入所述冲击咀板的第一圆柱体，所述第一圆柱体的外径为14-24 mm、内径为6-12mm，高度为9-15 mm；

所述冲击咀中部为第二圆柱体，所述第二圆柱体的外径为14-18mm，高度为18-25mm ；

所述第一圆柱体和所述第二圆柱体通过直径从上到下线性减少的所述第一锥形台相连，所述第一锥形台的高度为2-6mm；所述第二圆柱体的外径与所述第一锥形台的下端外径相同；

所述冲击咀下端为直径从上到下线性减少的所述第二锥形台，所述第二锥形台的下端外径为4-10mm，下端内径为3-8mm，所述第二锥形台的上端外径与所述第二圆柱体的外径相同；

所述冲击咀为中空结构，其内壁为上端内径为6-12mm，下端内径为3-8mm的锥形台。

优选地，所述冲击咀板中所述冲击咀的数目为10-30个。

优选地，所述切割口盖为圆弧状顶盖。  

优选地，所述PM2.5冲击板层包括PM2.5冲击板和PM2.5支架，所述PM2.5冲击板为上端开口的PM2.5圆槽，所述PM2.5圆槽的高度为45-70mm，外径尺寸为300-400mm，内径尺寸为150-250mm；

所述PM2.5支架包括PM2.5水平垫板和至少3个用于固定所述PM2.5水平垫板的卡口。

优选地，所述PM1冲击板层包括PM1冲击板和PM1支架，所述PM1冲击板为上端开口的PM1圆槽，所述PM1圆槽的高度为25-35mm，外径尺寸为250-350mm，内径尺寸为150-250mm；

所述PM1支架包括PM1水平垫板和至少3个用于固定所述PM1水平垫板的卡口。 

优选地，所述PM1冲击咀层到所述PM1冲击板层的距离在1-4mm之间。

优选地，所述滤膜收集层中心为矩形滤网，所述矩形滤网四周密封。