[发明专利]一种自然空气负氧离子作用PM2.5的实验装置和方法

说明书

本发明公开了一种用于观察获取森林、海滨、瀑布等自然环境中空气负氧离子与PM2.5作用过程与结果的实验装置和方法。本发明避免了由于负氧离子存在时间短的属性而导致的实验室内只能采用人工法制造负氧离子进行实验验证工作的缺陷，适合用于野外自然界尤其是森林环境下可源源不断获得实验用森林负氧离子的实验装置和方法。其组成包括：密闭玻璃容器，检测设备，通气设备，PM2.5进样总成。其特征是：所述的密闭玻璃容器上开若干孔洞用于安装检测设备，通气设备及PM2.5进样总成。本发明用于观察获取森林、海滨、瀑布等自然环境中空气负氧离子与PM2.5作用过程与结果的实验数据。

技术领域：

本发明涉及PM2.5治理和森林空气负氧离子利用领域。尤其是涉及观察获取森林、海滨、瀑布等自然环境中空气负氧离子与PM2.5作用过程与结果的实验装置和方法。

背景技术：

PM2.5(环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物)的粒径非常小，并且吸附大量有毒有害物质，是危害人类健康和大气环境主要来源。众多学者从物理、化学、生态学等学科方向尝试研究负氧离子对空气2.5微米(PM2.5)及以下的微尘的捕捉、凝聚和沉淀作用效果并获得了许多有益成果。

由于负氧离子存在时间极短，最长不过几十秒钟就被吸收合并，因此传统的研究过程中一般采用人工用物理或者化学方法获得负氧离子进行实验观察。而以上产生负氧离子的方法均含有较多种类和比例的副产品粒子对人体不利甚至有害。而且用以上方法获得的负氧离子参与到实验研究后，其作用结果不能保证负氧离子作用效果的独立性。

在负氧离子产业应用发展方面，人工用物理或者化学方法获得负氧离子产品也由于上述原因不能得到广泛认可，推广与产业化发展不很顺利。

理想的负氧离子来源是自然的森林、海洋或者湖泊等处，因此，发明一种能够利用自然环境中的空气负氧离子进行实验观察的仪器装置十分必要。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于观察获取森林、海滨、瀑布等自然环境中空气负氧离子与PM2.5作用过程与结果的实验装置和方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种自然空气负氧离子作用PM2.5的实验装置和方法，其组成包括：密闭玻璃容器，检测设备，通气设备，PM2.5进样总成。

所述的密闭玻璃容器上开若干孔洞用于安装检测设备及通气设备；密闭玻璃容器底部安装4个橡胶地脚用于隔离工作时的振动，安装4个可调地脚螺栓用于调整玻璃容器放置在野外复杂地面时的水平度。

所述的检测设备包括负氧离子检测仪A，负氧离子检测仪B，PM2.5浓度检测仪A，PM2.5浓度检测仪B以及4个配套环形胶塞；所述的负氧离子检测仪A，负氧离子检测仪B，PM2.5浓度检测仪A，PM2.5浓度检测仪B通过孔洞安装在密闭玻璃容器上，通过配套环形胶塞进行空气密闭。每个检测仪配置一个ARM微控制器的电路板，通过电源与通讯电缆并联连接直流工作电源并与工业计算机进行通讯，接收工业计算发出的控制命令进行测量与数据采集工作。

所述的通气设备包括进气总成，泄压阀总成。所述的进气总成包括进气滤网，进气风扇，进气控制器，弹簧逆止阀C。所述的进气滤网安装在密闭玻璃容器的一个开孔上用于过滤进入密闭容器的空气，所述的进气风扇安装在进气滤网下端的密闭玻璃容器开孔上，由所述的进气控制器电动控制启停和转速，用于将外部负氧离子空气吹进密闭玻璃容器；所述的泄压阀总成包括开度可调泄压阀，泄压控制器，手动控制柄。所述的开度可调泄压阀安装在密闭玻璃容器的一个开孔上，通过配套环形胶塞进行空气密闭，用于释放玻璃容器内的气压，由所述的泄压控制器电动控制开关和开度。所述的开度可调泄压阀配备手动控制柄，除由泄压控制器电动控制调整之外可进行手动调整；所述的进气控制器和泄压控制器分别由带ARM微控制器的电路板组成，通过电源与通讯电缆并联连接直流工作电源并与工业计算机进行通讯，接收工业计算机发出的控制命令进行进气风扇的启停、转速，开度可调泄压阀的开关和开度控制工作。