專利名稱：一種基于β射線法的顆粒物差分濃度測量系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種顆粒物濃度測量系統，尤其是涉及一種基于β射線法的顆粒物差分濃度測量系統。
背景技術：
空氣中的總懸浮顆粒物TSP(Total Suspended Particulate)是指漂浮在空氣中的固態和液態顆粒物的總稱，其粒徑范圍約為O. 1-100 μ m。通常把動力學直徑在10 μ m以下的顆粒物稱為PMltl，又稱為可吸入顆粒物或飄塵，它們是可在大氣中長期飄浮的懸浮微粒。尤其對于動力學粒徑在5 μ m以內呼吸性顆粒物，由于粒徑小能被直接吸入呼吸道內造成危害，尤其是動力學粒徑在2. 5μπι以內的細粒子中，鉛(Ph)、錳(Mn)、鎘(cd)、銻(sh)、砷(As)、鎳(Ni)、硫酸鹽、多環芳烴等含量較高，在空氣中持留時間長，易將污染物帶到很 遠的地方使污染范圍擴大。可吸入顆粒物在大氣中還可為化學反應提供反應床，是氣溶膠化學中研究的重點對象，已被定為空氣質量監測的一個重要指標。空氣中的顆粒物對環境的有害影響還有散射陽光、降低大氣的能見度等。可吸入顆粒物被人吸入后，會累積在呼吸系統中，引發許多疾病。對粗顆粒物的暴露可侵害呼吸系統，誘發哮喘病。細顆粒物可能引發心臟病、肺病、呼吸道疾病，降低肺功能等。因此，對于老人、兒童和己患心肺病者等敏感人群，風險是較大的。另外，環境空氣中的顆粒物還是降低能見度的主要原因，并會損壞建筑物表面。目前應用最廣的顆粒物濃度的測量方法為用β源、微量振蕩天平與激光光源的方法進行測量。對顆粒物的監測分析方法還有稱重測量法，即質量法，總懸浮顆粒物的濃度以每立方米空氣中總懸浮顆粒物的毫克數表示，用標準大容量顆粒采樣器在采樣效率接近100%濾膜上采集己知體積的顆粒物，恒溫恒濕條件下，稱量采樣前后采樣膜的質量變化來確定采集到的顆粒物質量，再除以采樣體積，得到顆粒物的質量濃度。稱重測量的方法的準確度、精確度和可靠性很好，但目前普遍使用的是利用電子天平手工稱重，不僅耗費人力，而且存在手工誤差，且不能實現顆粒物濃度監測的自動化和實時性。目前對大氣顆粒物的自動監測均以手工方法為標準，而無論是用β源、微量振蕩天平還是激光光源的方法，環境空氣濕度的變化、VOC以及銨鹽類顆粒物均能對測量結果產生很大的影響。通常的方法是先對含塵氣流進行除濕處理，再進行濃度測量，然而在除濕過程中，由于因濕度變化容易引起的顆粒物測量濃度誤差。另外自動監測方法所使用的濾膜所處的環境與手工采樣的環境也不一樣，特別是對揮發性顆粒物測量產生很大的誤差。因此，研究大氣顆粒物的自動監測方法，發展高靈敏度、操作簡便、經濟實用且易于維護的大氣顆粒物自動監測設備，在大氣環境監測研究領域具有重要的意義。

發明內容
本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的一種基于β射線法的顆粒物差分濃度測量系統，其特征在于，包括至少兩根含塵氣流通道，分別為顆粒物去塵通道以及顆粒物含塵通道；所述顆粒物去塵通道一端設有第一進氣管口，另一端設有第一濃度檢測部件；所述顆粒物含塵通道一端設有第二進氣管口，另一端設有第二濃度檢測部件；所述顆粒物去塵通道上還設有用于濾塵的顆粒物過濾裝置。在上述的一種基于β射線法的顆粒物差分濃度測量系統，所述的顆粒物去塵通道包括上部含塵氣流通道以及下部含塵氣流通道，上述第一進氣管口設在上部含塵氣流通道一端，所述上部含塵氣流通道另一端通過上述顆粒物過濾裝置與所述下部含塵氣流通道一端連通；上述第一濃度檢測部件設置在所述下部含塵氣流通道的另一端。在上述的一種基于β射線法的顆粒物差分濃度測量系統，所述顆粒物過濾裝置包括一個內部設有濾膜的顆粒物過濾器以及用于放置顆粒物過濾器并能開合的濾膜放置殼體，所述顆粒物過濾器內的濾膜濾徑為O. I μ m 22 μ m。在上述的一種基于β射線法的顆粒物差分濃度測量系統，還包括一具有溫度探頭的溫度控制裝置，上述濾膜放置在該裝置內。 在上述的一種基于β射線法的顆粒物差分濃度測量系統，所述第一濃度檢測部件和第二濃度檢測部件均為β射線法的顆粒物濃度監測設備。因此，本發明具有如下優點1.通過差分的方法不需要通過除濕就能減小因濕度變化引起的顆粒物測量濃度誤差；2.通過差分的方法能減小因工模干擾引起的顆粒物測量濃度誤差。3.該方法可提供一種與手工采樣方法相同的顆粒物采集環境，能有效地減少與手工采樣值的誤差。4.本方法將手工采樣與自動監測有機組合在一起，可能通過對過濾膜片的稱重核準并校正自動監測儀器的濃度數據，因此也可作為自動監測儀器運行質量保證的一部分。


附圖I是本發明的一種主視結構示意圖。附圖2是圖I中A處的放大結構示意圖。
具體實施例方式下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明，圖中，顆粒物去塵通道I、顆粒物含塵通道2、第一進氣管口 3、第二進氣管口 4、上部含塵氣流通道
5、下部含塵氣流通道6、第一濃度檢測部件7、第二濃度檢測部件8、濾膜9、恒溫裝置10、溫度探頭11。實施例I :首先，介紹下本顆粒物差分濃度測量系統的基本結構如圖I所示，本系統包括兩路含塵氣流通道，分別為顆粒物去塵通道I以及顆粒物含塵通道2 ;顆粒物去塵通道I 一端設有第一進氣管口 3，另一端設有第一濃度檢測部件7 ;顆粒物含塵通道2 —端設有第二進氣管口 4，另一端設有第二濃度檢測部件8 ;顆粒物去塵通道I上還設有顆粒物過濾裝置。顆粒物去塵通道I包括上部含塵氣流通道5以及下部含塵氣流通道6，第一進氣管口 3設在上部含塵氣流通道5 —端，上部含塵氣流通道5另一端通過上述顆粒物過濾裝置與下部含塵氣流通道6 —端連通；第一濃度檢測部件7設置在下部含塵氣流通道6的另一端。
本系統中，顆粒物過濾裝置包括一個內部設有濾膜9的顆粒物過濾器以及用于放置顆粒物過濾器并能開合的濾膜放置殼體，顆粒物過濾器內的濾膜濾徑為O. I μ m 22 μ m，顆粒物去塵通道I內的煙塵通過煙塵過濾裝置后到達第一濃度檢測部件7內，在本實施例中，在煙塵過濾裝置上還可以加裝一個具有溫度探頭11的恒溫裝置10，將濾膜放置殼體設置在恒溫裝置10內，當然，該恒溫裝置10并不是必須部件，煙塵過濾裝置也可以在不恒溫的條件下進行工作，并且，恒溫裝置均采用傳統的恒溫技術即可。在本實施例中，第一濃度檢測部件7和第二濃 度檢測部件8均為β射線法的顆粒物濃度監測設備。在本實施例中，如圖2所示，濾膜9可以采用雙層濾膜9，進行雙層過濾，使測量結果更精準，當然也可以采用三層甚至更多層的濾膜形式進行。應當注意的是其中至少有一路含塵氣流通道上一定要設置有顆粒物過濾裝置。當采用一路含塵氣流通道時，可通過切換閥門使用分時測量的方法測量，即先通過切換閥門使含塵氣流通過顆粒物過濾裝置再進入濃度檢測部件，測量濃度△ P1= ΔΡ7Κ,然后切換閥門使含塵氣流直接進入濃度檢測部件，測量濃度Λ P2=Pp通過Λ Pf AP2-AP1計算最終濃度。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了顆粒物去塵通道I、顆粒物含塵通道2、第一進氣管口 3、第二進氣管口 4、上部含塵氣流通道5、下部含塵氣流通道6、第一濃度檢測部件7、第二濃度檢測部件8、濾膜9、恒溫裝置10等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
權利要求
1.一種基于β射線法的顆粒物差分濃度測量系統，其特征在于，包括至少兩根含塵氣流通道，分別為顆粒物去塵通道(I)以及顆粒物含塵通道(2);所述顆粒物去塵通道(I) 一端設有第一進氣管口(3)，另一端設有第一濃度檢測部件(7);所述顆粒物含塵通道(2) —端設有第二進氣管口(4)，另一端設有第二濃度檢測部件(8);所述顆粒物去塵通道(I)上還設有用于濾塵的顆粒物過濾裝置，第一進氣管口(3)以及第二進氣管口(4)均接有ΡΜ2. 5切割器或PMl. O切割器。
2.根據權利要求I所述的一種基于β射線法的顆粒物差分濃度測量系統，其特征在于，所述的顆粒物去塵通道(I)包括上部含塵氣流通道(5)以及下部含塵氣流通道(6)，上述第一進氣管口(3)設在上部含塵氣流通道(5)—端，所述上部含塵氣流通道(5)另一端通過上述顆粒物過濾裝置與所述下部含塵氣流通道(6) —端連通；上述第一濃度檢測部件(7)設置在所述下部含塵氣流通道(6)的另一端。
3.根據權利要求I所述的一種基于β射線法的顆粒物差分濃度測量系統，其特征在于，所述顆粒物過濾裝置包括一個內部設有濾膜(9)的顆粒物過濾器以及用于放置顆粒物過濾器并能開合的濾膜放置殼體，所述顆粒物過濾器內的濾膜濾徑為O. I μ m 22 μ m。
4.根據權利要求I所述的一種基于β射線法的顆粒物差分濃度測量系統，其特征在于，還包括一具有溫度探頭(11)的控溫裝置(10)，上述濾膜放置殼體設置在控溫裝置(10)內。
5.根據權利要求I所述的一種基于β射線法的顆粒物差分濃度測量系統，其特征在于，所述第一濃度檢測部件(7)和第二濃度檢測部件(8)均為β射線顆粒物濃度測量設備。
全文摘要
本發明涉及一種基于β射線法的顆粒物差分濃度測量系統，包括至少兩根含塵氣流通道，分別為顆粒物去塵通道(1)以及顆粒物含塵通道(2)；所述顆粒物去塵通道(1)一端設有第一進氣管口(3)，另一端設有第一濃度檢測部件(7)；所述顆粒物含塵通道(2)一端設有第二進氣管口(4)，另一端設有第二濃度檢測部件(8)；所述顆粒物去塵通道(1)上還設有用于濾塵的顆粒物過濾裝置。具有如下優點通過差分的方法不需要通過除濕就能減小因濕度變化引起的顆粒物測量濃度誤差；通過差分的方法能減小因工模干擾引起的顆粒物測量濃度誤差。可提供一種與手工采樣方法相同的顆粒物采集環境，能有效地減少與手工采樣值的誤差。
文檔編號G01N15/06GK102866091SQ20121036393
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年7月19日
發明者李虹杰, 李金平, 張培生, 陳建新, 李愷驊 申請人:武漢市天虹儀表有限責任公司