[发明专利]一种高温高湿度气溶胶采样装置及采样方法

权利要求书

1.一种旋转式气溶胶定量采样装置，其特征在于：该采样装置包括空心定子(2)、设置在空心定子(2)上的进样口(1)和出样口(4)，以及设置在空心定子(2)内的若干个用于将气溶胶由进样口(1)经空心定子(2)内剩余空间移动至出样口(4)的空心转子；所述空心转子内设置有空腔及位于该空腔外的可发生相变的传热工质，所述空腔内设置有冷却介质，传热工质的吸热界面为空心转子与所述气溶胶相接触的部分或全部壁面，传热工质的放热界面为所述空腔的壁面；

所述空心定子和空心转子间及空心转子间留有配合运动的缝隙，空心转子沿相互之间的配合端面及空心定子内壁周期性的运动，从而保持空心定子内始终具有几个相对密封的腔体，且随着空心转子转动，这几个相对密封的腔体随之移动，从而可以将气体从进样口输送至出样口；利用空心转子空腔外的传热工质的相变与空腔内的冷却介质进行热交换，保持所述缝隙的稳定，因而可以保持较高的采样精度；

所述空心转子上设置有进液孔(8)，进液孔(8)内设置有用于控制所述传热工质注入与排出的除气塞；

所述除气塞包括升降筒体、与升降筒体的开口相连的连接管件以及设置在升降筒体的封闭端面上的导流孔和封闭头，导流孔和封闭头与位于进液孔(8)内的台阶面相配合，从而可以利用该封闭端面及位于所述台阶面上的第二密封垫圈封闭进液孔；

所述连接管件在升降筒体的封闭端面压紧第二密封垫圈时，可嵌入至进液孔内，且连接管件顶部位于空心转子表面以下；

所述空心转子为两个，各空心转子通过采用双转子罗茨泵的转子型线于同步旋转中进行相互配合并分别与空心定子(2)的内壁进行配合；

所述采样装置还包括用于检测进样口(1)处气体温度和/或压力的传感器；

依据预先标定得到的空心转子转速-进样口压力-进样口流量表格，控制空心转子转速，从而控制采样过程的气体流量；根据依据预先标定得到的进样口温度-气体流量-冷却介质流量表格，控制冷却介质流量。

2.根据权利要求1所述一种旋转式气溶胶定量采样装置，其特征在于：所述空心转子上设置有贯穿该空心转子中心的空心旋转轴(10)，所述冷却介质于该空心旋转轴(10)内部进行流动，所述传热工质设置在空心旋转轴(10)的外壁面与空心转子的内壁面之间。

3.一种如权利要求1所述的旋转式气溶胶定量采样装置的气溶胶定量采样方法，其特征在于：包括以下步骤：

将进样口(1)连接至某燃烧器的排气通路；使设置在空心定子(2)内的空心转子转动，从而将排气通路中的一定体积的气溶胶由进样口(1)经空心定子(2)内剩余空间移动至出样口(4)，从而实现对排气通路的采样；采样中，利用所述传热工质于对应界面进行相变吸热和相变放热，同时，根据采集自进样口(1)处的气体压力，调节空心转子的转速，以使采样量在采样过程中保持一定。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述空心转子为两个，两个空心转子各由一个空心旋转轴(10)驱动，且两个空心转子通过采用双转子罗茨泵的转子型线进行同步旋转，所述冷却介质通过空心旋转轴(10)流过对应空心转子的中心。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：采样前将除气塞置入空心转子上的进液孔(8)，通过除气塞对空心转子内进行抽真空后将一定体积的所述传热工质通过除气塞注入空心转子。