[发明专利]一种空气动力学粒径谱仪的校准系统及其校准方法

说明书

本发明公开了一种空气动力学粒径谱仪校准系统，包括粉尘环境模拟设备，该设备包括风洞，风洞依次连接混合段、扩散段和测试段，混合段的上游设置有密封端板，混合段设置有至少两个进粉口，每个进粉口均设置单分散颗粒发生供应装置，供应装置供应的单分散颗粒粒径不同，混合段还设置有洁净空气入口，该入口连接有洁净空气补充系统，测试段内放置有待标定空气动力学粒径谱仪和标准空气动力学粒径谱仪，测试段的下游端连接有排气管路，排气管路与滤筒除尘器或者滤袋除尘器的进气口连通，滤筒除尘器或者滤袋除尘器的出气口通过出气管连接排气风机，出气管设置有流量计，排气管路设置有补气口，该系统保证风洞内部气流稳定，过滤出风口的粉尘。

技术领域

本发明涉及一种校准系统和校准方法，用于空气动力学粒径谱仪的校准。

背景技术

随着工业的不断发展，人类生存环境遭到破坏，其中空气污染形势严峻，空气中的悬浮颗粒物能够造成灰霾天气。尤其是可吸入粉尘对人体的危害最明显。可吸入粉尘指空气动力学当量直径小于等于10μm的颗粒物，也就是日常提到的M10，另外环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物，也称细颗粒物，日常也称作PM2.5。空气动力学粒径谱仪是通过测量粒子在气流中的流速来确定粒子的空气动力学直径，与一般的光散射粒子计数器相比，这种方法受粒子成分变化影响较小，且无多值性问题困扰。而空气动力学粒径谱仪需要标定粒子的空气动力学直径—粒子流速曲线，由于空气动力学粒径谱仪是利用气流的流速来判断粒径的直径，因此气流的速度变化就会影响校准结果。

而目前的校准系统一般都是利用风洞来模拟粉尘环境，而目前的系统粉尘模拟环境中气流的流动容易波动，其主要原因是目前的风洞环境的排风口的出风口会波动，风洞模拟的粉尘环境一般由几种情况排出，一种是直接排至空气中，这种情况容易导致实验室内粉尘越积越多，影响实验人员的健康，而另一种通入到水箱中将粉尘过滤。然由于校准的时间一般都比较长，因此水箱中的液面高度在使用的过程中可能因为蒸发而出现变化，而液面高度的变化直接导致出风口的阻力变化，从而影响了气流的流动，继而影响了风洞内部的气流的稳定性，而气流的波动直接影响了空气动力学粒径谱仪的校准结果的准确性。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种空气动力学粒径谱仪校准系统，该校准系统可以在保证风洞内部气流稳定性的前提下，还能够过滤出风口的粉尘，使实验环境更洁净。

本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种空气动力学粒径谱仪校准方法，该校准方法使用了上述的校准系统，既能够保证风洞内部气流的稳定，又能够过滤出风口的粉尘，使实验环境更洁净。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种空气动力学粒径谱仪校准系统，包括粉尘环境模拟设备，该粉尘环境模拟设备包括风洞，所述风洞上依次连接的混合段、扩散段和测试段，所述混合段的上游端部设置有密封端板，所述混合段上设置有至少两个进粉口，每个进粉口均设置有单分散颗粒发生供应装置，各单分散颗粒发生供应装置的供应的单分散颗粒粒径不同，所述混合段上还设置有洁净空气入口，该洁净空气入口连接有洁净空气补充系统，所述测试段内放置有待标定空气动力学粒径谱仪和标准空气动力学粒径谱仪，测试段的下游端连接有排气管路，该排气管路上与滤筒除尘器或者滤袋除尘器的进气口连通，滤筒除尘器或者滤袋除尘器的出气口通过出气管连接排气风机，该出气管上设置有流量计，所述排气管路上还设置有补气口，该补气口处安装有补气阀。

作为一种优选的方案，所述滤筒除尘器或者滤袋除尘器的进气口处安装有三通，该三通的其中两个连接口分别连接排气管路的出口和滤筒除尘器或者滤袋除尘器的进气口，而另一个连接口作为所述补气口。

作为一种优选的方案，所述补气阀为电动调节阀。

作为一种优选的方案，所述风洞竖直设置，所述测试段为横截面相等的矩形段，该测试段上设置有操作窗口，该操作窗口上安装有操作门。