[发明专利]一种采集与检测一体化的气溶胶分离器

说明书

本发明涉及气溶胶采集监测领域，具体公开了一种采集与检测一体化的气溶胶分离器，包括壳体，壳体设有气体入口部及与气体入口部相连通的粒子收集部；气体入口部包括一用于供气溶胶流入的主流腔及两分别设于主流腔左右两侧并用于供纯净气体流入的侧流腔，粒子收集部包括与主流腔同轴设置的大粒径粒子收集腔及两分别设于大粒径粒子收集腔左右两侧的小粒径粒子收集腔；小粒径粒子收集腔或/和大粒径粒子收集腔中安装有用于检测气体浓度及成分的气敏传感器，气敏传感器与外部分析仪通信连接以将检测数据传至外部分析仪。本发明不仅能实现粒子的分离，而且能够同时进行粒子质量检测，可作为终端设备直接使用，满足人们对装置紧凑性和便携性的需求。

技术领域

本发明涉及气溶胶采集监测领域，尤其涉及一种采集与检测一体化的气溶胶分离器。

背景技术

在大气和工业环境监测中，要确定颗粒物的来源、评价颗粒物对人类和环境的危害或潜在危害以前，就先需要了解气溶胶颗粒物成分、粒子浓度和粒径分布，因此我们需要事先对气溶胶进行采样、分级和检测分析，从而能够对环境中存在的有害颗粒进行预警。这一项要求的重要性，同样体现在处理应急事件时，为保证一线救援人员能够及时了解当前形势，做出准确判断，十分有必要掌握某种技术手段对环境威胁进行采集并分析处理。

气溶胶分离器(也称虚拟冲击器)是气溶胶采集及监测过程中用于粒度分离的重要器件，其主要工作原理是利用不同粒径气溶胶粒子所受惯性力的不同，将其从高速气流中分离开来。

现有技术中，中国专利CN 109916694 A公开了一种超低壁损亚微米终端虚拟冲击器，其包括内流入口、定位螺柱、侧流腔、加速喷嘴、小粒径粒子收集腔、大粒径粒子收集腔，所述的内流入口通过定位螺柱与侧流腔顶壁固连，侧流腔底壁与加速喷嘴固连，加速喷嘴上端位于侧流腔内部，加速喷嘴下端与小粒径粒子收集腔上端固连，小粒径粒子收集腔下端与大粒径粒子收集腔固连，大粒径粒子收集腔上部位于小粒径粒子收集腔内部；该虚拟冲击器可作为终端设备直接暴露在样本环境中，在采集伊始即将气溶胶粒子进行分离，针对亚微米级粒子的横置环状样本采集入口设计，实现了粒子预分离，从而提高了分离精度，加入纯净气流以避免气溶胶粒子与内壁面直接接触，使得粒子的壁面损失极低。然而，上述装置只能实现粒子的分离，而无法同时对小粒径粒子进行粒子质量检测，还无法作为终端设备直接使用，而且也不能满足人们对装置紧凑性和便携性的需求。

因此，为解决上述问题，就需要一种采集与检测一体化的气溶胶分离器，不仅能实现粒子的分离，而且能够同时进行粒子质量检测，可作为终端设备直接使用，满足人们对装置紧凑性和便携性的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种采集与检测一体化的气溶胶分离器，不仅能实现粒子的分离，而且能够同时进行粒子质量检测，可作为终端设备直接使用，满足人们对装置紧凑性和便携性的需求。

为实现上述目的，本发明提供了一种采集与检测一体化的气溶胶分离器，包括壳体，所述壳体设有气体入口部及与气体入口部相连通的粒子收集部；所述气体入口部包括一用于供气溶胶流入的主流腔及两分别设于主流腔左右两侧并用于供纯净气体流入的侧流腔，所述粒子收集部包括与主流腔同轴设置的大粒径粒子收集腔及两分别设于大粒径粒子收集腔左右两侧的小粒径粒子收集腔；所述小粒径粒子收集腔或/和大粒径粒子收集腔中安装有用于检测气体浓度及成分的气敏传感器，所述气敏传感器与外部分析仪通信连接以将检测数据传至外部分析仪。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述主流腔沿壳体的纵向中线设置并位于壳体上侧，两所述侧流腔对称设于主流腔的左右两侧。

作为对本发明技术方案的进一步改进，两所述小粒径粒子收集腔对称设于大粒径粒子收集腔的左右两侧。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述气敏传感器为声表面波气敏传感器结构。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述气敏传感器通过数据线与外部分析仪通信连接；或者，所述气敏传感器通过无线传输器与外部分析仪通信连接。