[发明专利]一种基于TEOM的气溶胶质量浓度实时检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于TEOM的气溶胶质量浓度实时检测系统，其特征在于，包括：控制分析模块以及与其连接的气体流量控制模块、空气对照模块以及TEOM振荡检测模块；

气体流量控制模块，用于接收控制分析模块发送的控制信号，以使气体输出流量大小保持恒定；

空气对照模块，用于根据控制分析模块发送的控制指令，开启待测样通路或空气通路，并将混有气溶胶待测样气或空气输送至TEOM振荡检测模块；

TEOM振荡检测模块，用于接收到混有气溶胶待测样气或空气进入时，以及控制分析模块发送的控制信号，检测不同滤膜夹片的振荡频率，并实时发送至控制分析模块；

控制分析模块，用于根据当前季节平均温度和平均气压，获取气体流量控制模块输出流量大小，并发送控制信号至气体流量控制模块；同时，根据获取TEOM振荡检测模块检测不同滤膜夹片的振荡频率，并实时获取单位时间内气溶胶颗粒的质量浓度。

2.根据权利要求1所述的一种基于TEOM的气溶胶质量浓度实时检测系统，其特征在于，所述空气对照模块，包括装置壳体以及与装置壳体连接的空气输送管路与待测样输送管路；

所述装置壳体上设有两个进气口和一个出气口；一个进气口与空气输送管路连接，另一个进气口与待测样输送管路连接，所述出气口通过管路与TEOM振荡检测模块连接；

所述空气输送管路和待测样输送管路上分别设有电磁阀A和电磁阀B，所述电磁阀A和电磁阀B分别与控制分析模块连接；

所述空气输送管路上还设有空气过滤器。

3.根据权利要求1所述的一种基于TEOM的气溶胶质量浓度实时检测系统，其特征在于，所述TEOM振荡检测模块，包括：振荡检测管、激光多普勒测振仪、滤膜夹片、通电磁线圈以及交流电源；

所述振荡检测管垂直于地面设置，所述振荡检测管的一端为振荡端，与空气对照模块的出气口连接，另一端为出气端，与气体流量控制模块连接；

所述通电磁线圈有两个，分别通过固定支架对称设于振荡检测管的振荡端外侧，且分别与交流电源连接；

所述振荡检测管的振荡端内设有滤片槽，所述滤膜夹片安装于滤片槽内，以实现在检测过程中不同质量的滤膜夹片的更换；

所述激光多普勒测振仪与控制分析模块连接，且激光多普勒测振仪的激光检测端的发射方向对应于振荡检测管的振荡端外壁设置。

4.根据权利要求3所述的一种基于TEOM的气溶胶质量浓度实时检测系统，其特征在于，所述振荡检测管为锥形结构，且震荡端内壁涂有纳米中空玻璃微珠涂层。

5.根据权利要求1所述的一种基于TEOM的气溶胶质量浓度实时检测系统，其特征在于，所述气体流量控制模块，包括：顺次连接的抽气泵、气体流量控制器以及空气过滤器；

所述气体流量控制器与空气过滤器之间的管路上设有流量计和电磁阀；所述空气过滤器的输入端与TEOM振荡检测模块的出气端连接；

所述抽气泵和气体流量控制器均与控制分析模块连接，当控制分析模块发送控制信号，抽气泵接到抽气泵控制信号后，抽气泵启动并提供抽气动力；气体流量控制器接收气体流量控制器控制信号，气体流量控制器调节电磁阀的开合程度，使流量计的数值与控制分析模块设定的数值相等，实现控制气体流量速度。

6.根据权利要求1所述的一种基于TEOM的气溶胶质量浓度实时检测系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)气体流量控制器接收到控制分析模块发送的控制信号，以使气体输出流量大小保持恒定；

2)获取TEOM振荡检测模块中振荡检测管的弹性系数；

3)通过激光多普勒测振仪检测空气的振荡频率，并将到检测空气的振荡频率发送至控制分析模块；

TEOM振荡检测模块的激光多普勒测振仪检测待测样气的振荡频率，并将到检测待测样气的振荡频率发送至控制分析模块；

4)更换N组不同质量的滤膜夹片，每更换一次滤膜夹片，执行步骤3)，并将检测到的所有振荡频率数据发送至控制分析模块后，执行步骤5)；

5)控制分析模块根据所有振荡频率数据进行分析，获取待测样气中气溶胶颗粒质量浓度。