一種便攜式污染源稀釋通道顆粒物采樣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種便攜式污染源稀釋通道顆粒物采樣裝置，屬于環(huán)保監(jiān)測儀器領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]從污染源排放管道(以下簡稱管道)中采集特定粒徑的顆粒物樣品時，由于管道內(nèi)氣體的濕度、溫度比環(huán)境濕度、溫度高，在采樣系統(tǒng)中會發(fā)生許多動力學(xué)物理化學(xué)動態(tài)過程(成核作用、凝結(jié)作用、壓縮作用等)和化學(xué)過程，影響采樣結(jié)果。為避免采樣過程中樣氣的粒徑變化及樣氣成分變化，得到有代表性的監(jiān)測結(jié)果，必須把采樣系統(tǒng)中高溫、高濕和高濃度樣氣的溫度、濕度和濃度降低至儀器的正常工作范圍內(nèi)。
[0003]已有的方法是用稀釋方法用干凈氣體將樣氣稀釋，使樣氣濕度、溫度、濃度降低后采集樣品?，F(xiàn)有技術(shù)是用射流技術(shù)產(chǎn)生伯努利效應(yīng)，使樣氣從管道中流出。其缺點是:其一是射流泵體積大、重量大、攜帶不便，且不能實現(xiàn)等速采樣，因而也不好計算管道中PM2.5的排放量；其二是要得到兩個以上的樣品時，樣品的均勻性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，本發(fā)明提供一種便攜式污染源稀釋通道顆粒物采樣裝置，能實現(xiàn)樣氣等速采樣和樣氣中顆粒物粒徑恒流分級采集的功能，還可以根據(jù)管道中樣氣流速、管道直徑計算出特定粒徑顆粒物的排放量。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種便攜式污染源稀釋通道顆粒物采樣裝置，包括采樣管、皮托管、加熱裝置、稀釋器、樣氣管道、顆粒物切割器、分流器、采樣濾膜、抽氣泵、循環(huán)回路、單片機(jī)、管道溫度傳感器Ts、管道壓力傳感器Ps、皮托管差壓傳感器Λ P1、溫度傳感器Tg、流量傳感器q、流量傳感器A、鍵盤、顯示器、通訊接口 ；所述采樣管、稀釋器、樣氣管道、顆粒物切割器、分流器、采樣濾膜、流量傳感器q、流量傳感器Qp抽氣泵依次串聯(lián)。
[0006]進(jìn)一步的，所述循環(huán)回路包括干燥器、過濾器、加熱器以及循環(huán)泵，干燥器、過濾器、加熱器以及循環(huán)泵依次串聯(lián)；同時循環(huán)回路中循環(huán)泵端出口并聯(lián)于稀釋器上、將循環(huán)回路中的過濾器入口并聯(lián)三通上。
[0007]進(jìn)一步的，所述加熱裝置置于采樣管前端及稀釋器的外壁上，同時所述加熱裝置上還置有溫度傳感器Tg，所述溫度傳感器Tg以及加熱裝置均與單片機(jī)電聯(lián)接。
[0008]進(jìn)一步的，所述皮托管與采樣管、管道溫度傳感器Ts并列設(shè)置在管道采樣口，皮托管連接管道壓力傳感器Ps以及皮托管差壓傳感器Λ P i，所述管道溫度傳感器Ts、管道壓力傳感器匕以及皮托管差壓傳感器Λ P工均與單片機(jī)電連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述顆粒物切割器入口置有溫度傳感器?；、壓力傳感器已，所述溫度傳感器Tr、壓力傳感器Pr均與單片機(jī)電聯(lián)接。
[0010]進(jìn)一步的，所述分流器置于顆粒物切割器的出口與采樣濾膜之間，所述分流器是一個封閉的圓柱形腔體，一根樣氣的分流器進(jìn)氣管從分流器上端面中心位置伸入分流器內(nèi)部，樣氣的分流器出氣管從分流器的下端面伸入分流器內(nèi)部，且沿中心在同一圓周上均勻分布，所述分流器出氣管數(shù)目一般為2-100根。
[0011]進(jìn)一步的，所述分流器進(jìn)氣管與顆粒物切割器的出口相接，分流器出氣管串接采樣濾膜，采樣濾膜出口串接一個流量傳感器q ;流量傳感器q的出氣口接多通管，多通管的一個出口與三通管連接，三通管的另外兩個口分別與循環(huán)回路和流量傳感器Qr進(jìn)氣口相連，流量傳感器出氣口與抽氣泵進(jìn)氣口相連。
[0012]進(jìn)一步的，所述流量傳感器q、流量傳感器Qr均與單片機(jī)電連接。
[0013]進(jìn)一步的，所述鍵盤、顯示器、通訊接口、抽氣泵以及循環(huán)泵均與單片機(jī)電聯(lián)接。
[0014]進(jìn)一步的，所述采樣管以及樣氣管道由拋光不銹鋼管或玻璃制成。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:1、利用稀釋裝置可將高濕、高溫、高濃度的氣體處理后，采集到原樣品；2、在切割器后再增加分流器可實現(xiàn)同時獲得多個樣品，且因分離器內(nèi)樣品均勻，每個濾膜后后串接一個流量傳感器，所以各個樣品的均勻性好，采樣體積明確；3、能同時實現(xiàn)等速采樣，樣氣中顆粒物粒徑恒流分級采樣的功能要求，因此，可計算出管道污染物的總排放量；4、體積小、重量輕、方便攜帶；5、操作簡單、自動化智能化水平高。本發(fā)明的裝置也適用于采集管道內(nèi)的有害氣體、煙塵、SVOCs樣品。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的一種四通道PM2.5顆粒物采樣裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0017]1.采樣管；2.皮托管；3.加熱裝置；4.稀釋器；5.樣氣管道；6.顆粒物切割器；
7.分流器；8.采樣濾膜(Iiipnvnvm4) ;9.流量傳感器q (q!、q2、q3、q4) ;10.多通管；11.三通；12.流量傳感器Qyl3.抽氣泵；14.循環(huán)回路；15.干燥器；16.過濾器；17.加熱器；18.循環(huán)泵；19.管道溫度傳感器Ts;20.管道壓力傳感器Ps; 21.皮托管差壓傳感器AP1;22.溫度傳感器Tg;23.溫度傳感器?\;24.壓力傳感器P ^25.分流器進(jìn)氣管；26.分流器出氣管((:1、(:2、(:3、(；)；27.單片機(jī)；28.鍵盤；29.顯示器；30.通訊接口。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
本實施例為一種四通道ΡΜ2.5顆粒物采樣裝置，如圖1所述，一種便攜式污染源稀釋通道顆粒物采樣裝置，包括采樣管1、皮托管2、加熱裝置3、稀釋器4、樣氣管道5、顆粒物切割器6、分流器7、采樣濾膜(m1、m2、m3、m4) 8、抽氣泵13、循環(huán)回路14、單片機(jī)27、管道溫度傳感器Ts 19、管道壓傳感器Ps 20、皮托管差壓傳感器Λ P1 21、流量傳感器q (Ql、q2、q3、q4)9、流量傳感器Q, 12、鍵盤28、顯示器29、通訊接口 30 ;循環(huán)回路14包括干燥器15、過濾器16、加熱器17、循環(huán)泵18及連接管道，所述干燥器15、過濾器16、加熱器17、循環(huán)泵18依次串聯(lián)；采樣管1、稀釋器4、樣氣管道5、顆粒物切割器6、分流器7、采樣濾膜(n^n^n^n^S、流量傳感器q 9、流量傳感器Q, 12、抽氣泵13依次串聯(lián)(其中采樣濾膜Up m2、m3、m4) 8分別與流量傳感器q Cq0 Q2' Q3' Q4) 9串聯(lián)后并聯(lián)于4根分流器出氣管(Cp C2、C3、C4) 26與多通管10之間)，并將循環(huán)回路14中循環(huán)泵18端出口并聯(lián)于稀釋器4上、將循環(huán)回路14中的過濾器16入口并聯(lián)三通11上。
[0019]采樣管I是采集樣氣的通道，要求內(nèi)壁光滑，以減少樣氣的壁損失，可用內(nèi)拋光不銹鋼管或玻璃制成，在采樣管I前端及稀釋器4的外壁上，設(shè)有加熱裝置3，所述加熱裝置3上還安裝有溫度傳感器Tg 22，所述溫度傳感器Tg 22與單片機(jī)27電聯(lián)接；工作時，溫度傳感器Tg 22將加熱裝置內(nèi)溫度信號傳至單片機(jī)27，單片機(jī)27控制加熱裝置3加熱或停止工作，使裝置內(nèi)溫度值與管道溫度傳感器Ts 19測得的管道溫度值相等，以免樣氣因降溫冷凝。
[0020]皮托管2與采樣管1、管道溫度傳感器Ts 19并列安裝在管道采樣口處，皮托管2后連接管道壓力傳感器Ps 20、皮托管差壓傳感器Λ P1 21;管道溫度傳感器Ts 19、管道壓力傳感器匕20、皮托管差壓傳感器Λ P1 21分別與單片機(jī)27電聯(lián)接，用于測量管道內(nèi)的溫度、動壓、靜壓、流速等參數(shù)。
[0021 ] 顆粒物切割器6入口處安裝有溫度傳感器I； 23、壓力傳感器匕24，所述溫度傳感器I； 23、壓力傳感器已24分別與單片機(jī)27電聯(lián)接，用于測量顆粒物切割器6入口的壓力、溫度，參入計算通過顆粒物切割器6的樣氣工況流量值。
[0022]分流器7是一個封閉的圓柱形腔體，I根分流器進(jìn)氣管25從分流器7上端面中心位置伸入分流器7內(nèi)部，4根分流器出氣管(Cl、C2、C3、C4) 26從分流器7的下端面伸入分流器7內(nèi)部，且沿中心在同一圓周上均勻分布，為了減少樣氣的壁損失，要求分流器進(jìn)氣管25、分流器出氣管(Cl、C2、C3、C4) 26內(nèi)壁光滑。分流器進(jìn)氣管25與顆粒物切割器6的出口相接，4根分流器出氣管(Cl、C2、C3、C4) 26分別與4個采樣濾膜(n^、m2、m3、m4) 8串接，在4個采樣濾膜(Iiipnvnvm4) 8出口后分別串接有4個流量傳感器q (q0q2>q3>q4) 16，流量傳感器q Cq0 q2、q3、q4) 9的出氣口接多通管10，多通管10的一個出口與三通11連接，三通11的另外兩個口分別與循環(huán)回路14和流量傳感器12相連。
[0023]循環(huán)泵18的排氣口接在稀釋器4入口上，干燥器15入口一端與三通11相連。
[0024]流量傳感器q (q