[发明专利]一种慢速运动固体颗粒物荷质比测量装置及方法

权利要求书

1.一种慢速运动固体颗粒物荷质比测量装置，其特征在于，用于对粒径＜50μm，运动速度＜50m/s，颗粒电阻率＞109Ω·m的固体颗粒物进行测量，包括负偏测量单元、正偏测量单元以及零偏测量单元，所述负偏测量单元、所述正偏测量单元以及所述零偏测量单元的结构相同，均包括防尘板、接地极、偏置极、石英晶体微天平、外壳以及绝缘片，其中：

所述防尘板设置在所述外壳的上方；

所述石英晶体微天平设置在外壳内部的下方，两侧设置有绝缘片；

所述防尘板与所述石英晶体微天平之间设置有扫描栅网；

所述扫描栅网为两级栅网，分别与所述接地极和所述偏置极连接；

所述扫描栅网由金属材料制成，所述扫描栅网由圆形网孔呈60°阵列而成，网孔分布区域与石英晶体面积相同；

所述扫描栅网的光学透过率＞80%，电阻温度系数＜0.004℃；

所述石英晶体微天平表面涂覆有黏性薄膜，所述黏性薄膜的厚度为1-20um；

所述黏性薄膜的表面为粗糙表面，粗糙度为1-10um；

其中，正偏测量单元下电极设置的正偏压电压与负偏测量单元下电极设置的负偏压电压绝对值相同，零偏测量单元下电极接地。

2.如权利要求1所述的慢速运动固体颗粒物荷质比测量装置，其特征在于，所述接地极和所述偏置极均设置在所述外壳内部的定位卡槽上，所述接地极设置在上方，所述偏置极设置在下方。

3.一种应用权利要求1或2所述的慢速运动固体颗粒物荷质比测量装置的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将测量装置放置在慢速下落的固体微颗粒环境中，使测量装置的接收面与固体颗粒物的运动方向垂直；

步骤2：正偏测量单元下电极设置正偏压U_i，负偏测量单元下电极设置负偏压-U_i，零偏测量单元下电极接地，打开防尘板，开启测量，记录石英晶体微天平的频率；

步骤3：扫描电压，使偏置电压绝对值依次增大或减小；

步骤4：正偏测量单元下电极设置正偏压U_i+1，负偏测量单元下电极设置负偏压-U_i+1，零偏测量单元下电极接地，继续测量，记录石英晶体微天平的频率；

步骤5：扫描至指定电压U₀后，测量结束，通过计算得出固体颗粒物荷质比。

4.如权利要求3所述的应用慢速运动固体颗粒物荷质比测量装置的方法，其特征在于，所述步骤1中，测量装置的负偏测量单元、正偏测量单元以及零偏测量单元由绝缘材料相互电隔离。

5.如权利要求3所述的应用慢速运动固体颗粒物荷质比测量装置的方法，其特征在于，步骤3中，扫描电压时，偏置电压的绝对值分布符合指数分布，每阶偏置电压执行时间相等，并且＞1h。