一種氣溶膠顆粒物粒徑篩選設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及篩選設(shè)備，具體設(shè)及一種氣溶膠顆粒物粒徑篩選設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 氣溶膠顆粒物粒徑篩選設(shè)備在大氣監(jiān)測(cè)和研究中有著廣泛地應(yīng)用。因此，可W說 氣溶膠顆粒物粒徑篩選設(shè)備是大氣氣溶膠監(jiān)測(cè)研究的重要設(shè)備。
[0003] 目前應(yīng)用最為廣泛的顆粒物粒徑篩選裝置為差分電遷移率分析儀值ifferential MobilityAnalyzer,簡(jiǎn)稱DMA)，其利用不同粒徑的帶電氣溶膠粒子在恒定電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度 的差異篩選準(zhǔn)單一粒徑的氣溶膠粒子。此類裝置存在的主要問題是，在篩選一定粒徑的粒 子時(shí)，一部分帶多個(gè)電荷的粒徑更大的粒子也不可避免地會(huì)被篩選出來。另外，DMA的篩選 效率較低，篩選出的粒子濃度遠(yuǎn)低于樣本中此粒徑粒子的濃度。在利用DM檢測(cè)氣溶膠粒 徑譜分布時(shí)，還需要中和器使樣本粒子達(dá)到一定的帶電分布，中和器中含有放射性物質(zhì)，限 制了裝置的應(yīng)用范圍。另一類裝置利用帶電粒子電場(chǎng)力和離屯、力平衡的方法篩選氣溶膠粒 子，例如氣溶膠粒子質(zhì)量分析儀（AerosolParticleMassAnalyzer,簡(jiǎn)稱APM)和離屯、式粒 子質(zhì)量分析儀（CentrifugalParticleMassAnalyzer,簡(jiǎn)稱CPMA)。由于此類裝置也基于 帶電氣溶膠粒子在電場(chǎng)中的受力，所W存在和DMA相同的上述問題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種低成本、易推廣、高效率、低粒徑誤 差的氣溶膠顆粒物粒徑篩選設(shè)備。 陽〇化]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取W下技術(shù)方案：
[0006] 一種氣溶膠顆粒物粒徑篩選設(shè)備，具有運(yùn)樣的特征，包括：一氣流導(dǎo)入導(dǎo)出部件， 用W引導(dǎo)氣流方向，包括上部件和下部件，所述上部件設(shè)有銷氣流入口、樣氣流入口，所述 下部件設(shè)有銷氣流出口、樣氣流出口； 一旋轉(zhuǎn)部件，用W篩選氣溶膠顆粒物，包括外殼、轉(zhuǎn) 子，所述外殼的上下兩端分別連通上部件和下部件，所述轉(zhuǎn)子通過豎直的中屯、軸安裝在外 殼內(nèi)部，并沿中屯、軸旋轉(zhuǎn)，所述外殼和轉(zhuǎn)子的間隔形成管狀環(huán)路，所述管狀環(huán)路一端連通銷 氣流入口，另一端連通銷氣流出口，所述轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣狹縫，所述進(jìn)氣狹縫的一端連通樣 氣流入口，另一端連通管狀環(huán)路，所述外殼的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有連通樣氣流出口的出氣狹縫。
[0007] 進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型提供的氣溶膠顆粒物粒徑篩選設(shè)備中，還可W具有運(yùn)樣 的特征：所述進(jìn)氣狹縫連通樣氣流入口的端口設(shè)置在轉(zhuǎn)子上端面的中屯、位置。
[0008] 進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型提供的氣溶膠顆粒物粒徑篩選設(shè)備中，還可W具有運(yùn)樣 的特征：還包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)部件、控制電路，所述控制電路連接電動(dòng)機(jī)并調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn) 速，所述電動(dòng)機(jī)連接傳動(dòng)部件，所述傳動(dòng)部件連接旋轉(zhuǎn)部件并帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。
[0009] 進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型提供的氣溶膠顆粒物粒徑篩選設(shè)備中，還可W具有運(yùn)樣 的特征：所述銷氣流出口經(jīng)送風(fēng)機(jī)、散熱器和過濾器，最后連通銷氣流入口并形成閉合循環(huán) 回路。
[0010] 進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型提供的氣溶膠顆粒物粒徑篩選設(shè)備中，還可W具有運(yùn)樣 的特征：所述過濾器和銷氣流入口之間還設(shè)有流量監(jiān)測(cè)器，W監(jiān)控銷氣流入流量。
[0011] 進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型提供的氣溶膠顆粒物粒徑篩選設(shè)備中，還可W具有運(yùn)樣 的特征：所述樣氣流入口處外接有流量監(jiān)測(cè)器，W監(jiān)控樣氣流入流量。
[0012] 進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型提供的氣溶膠顆粒物粒徑篩選設(shè)備中，還可W具有運(yùn)樣 的特征：所述定子和外殼的橫截面均是圓形。
[0013] 進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型提供的氣溶膠顆粒物粒徑篩選設(shè)備中，還可W具有運(yùn)樣 的特征：所述外殼和上部件、下部件連接處設(shè)有密封部件。
[0014] 進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型提供的氣溶膠顆粒物粒徑篩選設(shè)備中，還可W具有運(yùn)樣 的特征：所述轉(zhuǎn)子和外殼連接處也設(shè)有密封部件。
[0015] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0016] 1、本實(shí)用新型基于氣溶膠粒子離屯、力和空氣阻力平衡的原理篩選一定粒徑的粒 子，粒徑篩選誤差遠(yuǎn)小于現(xiàn)有的基于粒子電場(chǎng)力和空氣阻力平衡或電場(chǎng)力與離屯、力平衡的 方法。
[0017] 2、本實(shí)用新型的粒子篩選效率高于現(xiàn)有的基于粒子電場(chǎng)力和空氣阻力平衡或電 場(chǎng)力與離屯、力平衡的方法，目標(biāo)粒徑粒子的通過率接近100%。
[0018] 3、本實(shí)用新型不需要對(duì)氣溶膠樣氣進(jìn)行預(yù)處理，避免了現(xiàn)有技術(shù)中必要的含有放 射性物質(zhì)的中和器，使用范圍更大。
[0019] 4、本實(shí)用新型不包含高電壓部件，和現(xiàn)有技術(shù)相比安全性更高。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本實(shí)用新型的氣體中氣溶膠粒子篩選方法原理示意圖；
[0021] 圖2為本實(shí)用新型的篩選粒徑Dp與旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)速ω的關(guān)系；
[0022] 圖3為實(shí)施例中的氣溶膠顆粒物粒徑篩選設(shè)備的流程示意圖；
[0023] 圖4為實(shí)施例中的旋轉(zhuǎn)部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理、工作過程及【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明：
[00巧]圖1為本實(shí)用新型的氣體中氣溶膠粒子篩選方法原理示意圖（圖1陰影部分也可 理解為下文描述的旋轉(zhuǎn)部件10的部分剖面圖）。在進(jìn)行氣溶膠粒子粒徑篩選時(shí)，將不含粒 子的空氣W恒定流量成通入由同軸的圓柱形轉(zhuǎn)子1和管狀外殼2構(gòu)成的環(huán)形柱狀管路5內(nèi) 作為銷氣。圓柱形轉(zhuǎn)子1半徑為R，轉(zhuǎn)子1和外殼2之間的間距為d。轉(zhuǎn)子1和外殼2W相 同角速度ω繞中屯、軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)之間的銷氣W相同角速度旋轉(zhuǎn)。含氣溶膠粒子的樣氣W恒 定流量Qa經(jīng)樣氣入口 4流入，并由轉(zhuǎn)子1上的進(jìn)氣狹縫6匯入銷氣。樣氣中的氣溶膠粒子 在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到與銷氣相同的轉(zhuǎn)速ω。氣溶膠粒子所受離屯、力為Fc=mw2r，其中m為 氣溶膠粒子的質(zhì)量。氣溶膠粒子在離屯、力作用下由轉(zhuǎn)子1向外殼2運(yùn)動(dòng)，所受空氣阻力為
其中η為空氣的動(dòng)力粘滯系數(shù)，Dp為氣溶膠粒子的粒徑，Uu為氣溶膠粒子 的徑向運(yùn)動(dòng)速度，Q為化nnin曲am校正系數(shù)，僅與粒徑DP有關(guān)。氣溶膠粒子所受離屯、力FC 與空氣阻力Fd平衡，可計(jì)算得到氣溶膠粒子徑向運(yùn)動(dòng)速度
對(duì)大部分氣溶 膠粒子，
即氣溶膠粒子的徑向運(yùn)動(dòng)速度僅取決于粒子 密度P和粒徑Dp。氣溶膠粒子從轉(zhuǎn)子1運(yùn)