[实用新型]等速天平烟尘颗粒物浓度直读便携式测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及有组织或者无组织排放的颗粒物浓度测量，如烟尘直读等，特别是涉及一种基于等速天平的烟尘等颗粒物浓度直读的便携式测量系统和方法。

背景技术

目前的有组织排放或者无组织排放的颗粒物浓度测量，烟尘或者无组织排放的颗粒物浓度测试在全国范围内属于常规监测，日常的监测任务非常繁重。

在大气颗粒物检测的方法中，振荡天平法为原理的现场烟尘直读测试仪在国内外已经得到广泛应用。但是采用振荡天平法测量的烟尘流量一般在1L/min左右，应用在“空气”颗粒物(如PM2.5/10/TSP)、“微克级别”的浓度的测量中。

而在有组织排放或者无组织排放的颗粒物浓度检测中，其污染物的特点是：排放的烟尘颗粒物流量大，颗粒物的浓度相对空气中要高得多(一般毫克级别)，湿度大，颗粒密度多变等特点，按照GB16157(固定污染源排气中颗粒物和气态污染物采样方法)的要求不能采用“全流”的方式用于“等速”或定流量(一般20～30L/min左右)的测量，尤其是在烟尘的高精度直读方面；因此就很难将振荡天平法应用到烟尘或是无组织排放的检测中。

在目前的烟尘或者无组织排放的检测中，通常是选用滤膜称重法，与振荡天平法相比，其需要在现场采集样本、回实验室热处理后再称量质量，进而获得质量浓度、排放浓度等数据，周期长，耗费大量人力、财力、物力，不符合国家倡导的低碳环保、高效的政策；而且滤膜称重法需要携带的设备很多，占用较大空间；在目前已有的应用在固定源烟尘检测的专利有“CN201520460472.5一种带有分流结构的振荡天平烟尘浓度直读测量仪”，但其方法核心内容为采用“分流”方案，人为的将排放物分为两股，但是分流的两股排放物的实时“等速”性很难人为控制，而烟尘的“等速”将影响振荡天平测量结果准确性，直接影响检测结果的准确性；并且该分流系统非常复杂，不适合用于高空、狭窄、环境恶劣的便携式快速现场测试。

发明内容

针对上述问题，本专利提供了一种基于振荡天平法的烟尘颗粒物浓度便携式测量系统和方法，采用本装置在目前的烟尘或者无组织排放的检测中可以实现“现场直读”(现场可得颗粒物浓度、排放浓度等最终检测数据)、并且便于携带；检测结果准确符合国家检测标准。

本发明所采取的技术方案如下：

等速天平烟尘颗粒物浓度直读便携式测量系统，包括质量采集单元、传感器组件、采样头、中心处理单元，所述质量采集单元包括：振腔，在振腔内设有振膜和振杆，所述振杆顶端的入口孔径为7-9mm，振杆的壁厚为0.45-0.55mm，振杆的末端孔径为19-21mm；长度为100-120mm，振杆侧面为曲线，所述振膜设置在振杆顶部；振腔上方设有进气口，振腔下方设有出气口，振腔内设有传感器组件；所述传感器组件包括温度传感器、流速传感器、压力传感器；所述采样头安置到废气排放管道中，与进气口连接；在废气管道中同样设有传感器组件；所述中心处理单元包括中心处理器、烟尘流量检测及控制单元、采样泵；所述中心处理单元与质量采集单元、传感器组件相互通讯，采样泵通过管路与振腔出气口连接。

进一步的：所述振腔包括下腔以及铰接在下腔一侧的上腔盖，下腔与上腔盖之间设有密封条、减振器、保温层以及隔振层，振腔四壁设有发热元件。

进一步的：所述进气口设置在上腔盖上，具有进气接口以及导向通道；所述导向通道上端与进气接口连接，下端向下扩展将振膜罩住。

进一步的：还包括取样管，所述取样管设置在采样头与质量采集单元之间，所述取样管内壁包裹有发热元件。

进一步的：还包括取样管，所述取样管设置在质量采集单元与中心处理单元之间。

等速天平烟尘颗粒物浓度直读便携式测量方法，包括如下步骤：

(1)在烟道中设置传感器组件，通过传感器组件将烟道中的烟温、流速、烟气压力的相关信息传递给中心处理单元；

(2)通过质量采集单元完成烟道内烟尘中颗粒物的质量测量，通过质量采集单元内的传感器组件将信息传递给中心处理单元；

(3)中心处理单元完成烟尘体积采集，结合质量采集单元的质量采集数据、以及烟道内烟气的数据计算获得质量浓度、排放浓度最终数据。

有益效果

本发明适合用于高空、狭窄、环境恶劣的便携式快速现场测试。通过中心处理器实现了“现场直读”、通过特殊结构的振杆能实现烟尘的“全流”、通过烟尘流量检测及控制单元能实现烟尘流速的“等速”、并且实现了便携、符合国家标准的测量系统和方法，大大缩短检测周期。

附图说明

图1本发明的结构示意图一；