[发明专利]一种基于DMA的颗粒物粒径分布检测系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于DMA(电迁移特性)的颗粒物粒径分布检测系统和方法，该系统包括PM2.5切割器，主动荷电子系统，平板DMA子系统，法拉第杯子系统。所述PM2.5切割器，用于分离粒径小于2.5μm的颗粒物；所述主动荷电子系统，用于对颗粒物进行荷电处理；所述平板DMA子系统，用于使带电颗粒物发生偏转，分离不同粒径的颗粒物；所述法拉第杯子系统，用于将颗粒物载电电荷量进行转移，从而产生电流，得出颗粒物所带电荷数量。与现有技术相比，本发明的系统和方法操作更加简便，提高工作效率，并保障系统的安全性和可靠性；利用DMA技术，可以检测粒径为10nm～1μm的颗粒物分布。

技术领域

本发明涉及颗粒物粒径检测技术领域，特别涉及一种基于DMA的颗粒物粒径分布检测系统和方法。

背景技术

粒径小于0.5μm的颗粒物主要通过呼吸作用进入身体，在肺部沉积，且能够直接穿透人体组织或者直接进入人体血管中，对人体造成伤害，而且通常很难去除这些颗粒物。人体接触的颗粒物，即使其毒性很低，也可能会造成人体的应激反应，造成炎性介质释放，可能会诱发心脏病、肺病或者其他系统生理疾病。

目前空气动力学粒径检测法主要利用的是颗粒物在流体中的运动特性，粒径测量范围通常为(0.5-20)μm；激光散射检测法是基于Mie散射理论，粒径测量范围通常为(0.3-5)μm。上述检测方法不能精确测量出粒径为纳米级的颗粒物分布。

电迁移特性(DMA)检测法是根据不同粒径的颗粒物在电场中偏转不同的距离来实现分离颗粒物的技术，可以测量出粒径为纳米级的颗粒物分布浓度。但目前的检测装置结构复杂，操作繁琐，且不能精确测出颗粒物的粒径。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于DMA的颗粒物粒径分布检测系统和方法，用于检测10nm～1μm颗粒物的粒径分布。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种基于DMA的颗粒物粒径分布检测系统，包括PM2.5切割器，主动荷电子系统，平板DMA子系统，法拉第杯子系统，其中，

所述PM2.5切割器，与所述主动荷电子系统相连接，用于分离粒径小于2.5μm的颗粒物；

所述主动荷电子系统，分别与所述PM2.5切割器和平板DMA子系统相连接，用于接收粒径小于2.5μm的颗粒物，并对颗粒物进行荷电处理，使颗粒物带上电荷；

所述平板DMA子系统，分别与所述主动荷电子系统和法拉第杯子系统相连接，用于接收带电颗粒物，并使带电颗粒物发生偏转；

所述法拉第杯子系统，与所述平板DMA子系统相连接，用于接收偏转后的带电颗粒物，将带电颗粒物所带电荷进行转移从而产生电流,并根据电流计算颗粒物所带电荷数量。

优选的，所述主动荷电子系统包括壳体，电晕放电针，圆弧侧电极，进气口，出气口，其中，

所述壳体，其结构为长方体或圆柱体，内壁采用绝缘材料；

所述电晕放电针，位于所述壳体内壁的一端，其结构为针状；

所述圆弧侧电极，位于所述壳体内壁另一端，其结构为圆弧状，且圆弧的圆心位于空腔内；

所述进气口，数量至少两个，围绕着所述电晕放电针均匀地分布在所述壳体上。

所述出气口，与所述圆弧侧电极连接，并位于所述壳体上。

优选的，所述电晕放电针，与所述圆弧侧电极的圆心同轴且不接触。

优选的，所述圆弧侧电极，其内部为抛光处理的镂空圆锥结构。

优选的，所述平板DMA子系统包括极板，入口，出口，其中，