细颗粒在线分析装置的制作方法

本发明属于环境监测设备技术领域，涉及一种细颗粒在线分析装置。

背景技术：

由于大气环境污染情况日益严重，对大气中颗粒物的监测显得越发重要。大气颗粒物指的是分散在大气中的固态或液态颗粒状物质的总称，其粒径范围约为0.1-2210微米。pm2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然pm2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，pm2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

目前检测大气颗粒物的方式方法较多，独立检测的设备也较多，通常，对于大气颗粒物进行分析需要检测颗粒物总质量以及颗粒物中存在的某些元素的成分种类和其质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提出了一种细颗粒在线分析装置，可同时实现对pm2.5颗粒物的浓度检测及成分检测，以及实时监测，检测精度高。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：细颗粒在线分析装置，包括pm2.5切割器、连接管、滤带、颗粒物富集机构、检测机构、传输机构、流量控制机构和真空泵；所述pm2.5切割器从收集的气体中筛除掉大于pm2.5的颗粒，余下含pm2.5颗粒的气体经连接管通到颗粒物富集机构上，在颗粒物富集机构上将气体中的pm2.5颗粒富集到滤带上，经过滤带滤掉颗粒物后余下的气体由真空泵吸走；所述传输机构包括主动轮、从动轮和若干转轮；所述滤带盘绕于从动轮上，绕过若干所述转轮之后缠绕于主动轮上；所述颗粒物富集机构和检测机构位于相邻两所述转轮之间，所述滤带在颗粒物富集机构处完成pm2.5颗粒物富集之后，由所述传输机构带动移动到所述检测机构的检测位置上；所述流量控制机构设于所述颗粒物富集机构与真空泵之间，控制颗粒物富集机构中的气体流量。

优选地，所述细颗粒切割器包括防护罩、旋风分离器和出气管；所述旋风分离器包括进气口、分离腔和出气口；所述防护罩置于进气口上方；分离腔筛除掉大于pm2.5的颗粒，余下含pm2.5颗粒的气体从出气口进入出气管，再经所述连接管进入颗粒物富集机构。

优选地，颗粒物富集机构包括气体过滤嘴和顶压机；所述气体过滤嘴设于滤带上方；所述顶压机设于与所述过滤嘴相对的滤带下方，所述顶压机与过滤嘴相对的位置设有抽气管；所述抽气管与流量控制机构连接。

优选地，所述检测机构包括细颗粒浓度检测的β射线检测单元和成分检测的x射线检测单元。

优选地，所述流量控制机构包括压力传感器、流量传感器和流量调节器，分别置于所述颗粒物富集机构的抽气管与真空泵之间的气管路上。

优选地，还包括滤带烘干机构，沿所述滤带设置于所述检测机构之后，对经检测机构检测完毕的滤带进行烘干处理。

优选地，还包括动态加热机构，设于所述连接管上。

优选地，所述动态加热机构包括气象检测单元、加热单元和加热控制单元。

优选地，所述气象检测单元实时在线检测环境的温湿度，并将所检测的温湿度实时传给加热控制单元，所述加热控制单元根据检测的温湿度情况实时调节所述加热单元的加热温度。

本发明的有益效果：本发明细颗粒在线分析装置，可实现实时在线的pm2.5浓度和成分检测，增加了动态加热机构，对进入颗粒物富集机构的气体先进行烘干处理，减少系统内滤带及检测机构的环境湿度，有效延长了设备的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明细颗粒在线分析装置结构示意图

图2是系统内各机构分布示意图。

附图标记：10、pm2.5切割器；11、防护罩；12、旋风分离器；13、出气管；20、连接管；30、颗粒物富集机构；40、滤带；50、检测机构；51、β射线检测单元；52、x射线检测单元；60、传输机构；61、主动轮；62、从动轮；63、第一转轮；64、第二转轮；70、流量控制机构；71压力传感器；72、流量传感器；73、流量调节器；80、安装板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1和2所示的实施例，本发明的细颗粒在线分析装置，包括pm2.5切割器10、连接管20、滤带40、颗粒物富集机构30、检测机构50、传输机构60、流量控制机构70和真空泵。具体的，pm2.5切割器10从收集的气体中筛除掉大于pm2.5的颗粒，余下含pm2.5颗粒的气体经连接管20通到颗粒物富集机构30上，在颗粒物富集机构30上将气体中的pm2.5颗粒富集到滤带40上，经过滤带40滤掉颗粒物后余下的气体由真空泵吸走。具体的，传输机构60包括主动轮61、从动轮62和若干转轮，本实施例中采用两个转轮：第一转轮63和第二转轮64。上述滤带40盘绕于从动轮62上，并依次绕第一转轮63和第二转轮64之后缠绕于主动轮61上。颗粒物富集机构30和检测机构50位于上述第一转轮63和第二转轮64之间，滤带40在颗粒物富集机构30处完成pm2.5颗粒物富集之后，由传输机构60带动其移动到检测机构50的检测位置上。流量控制机构70设于颗粒物富集机构30与真空泵之间，控制颗粒物富集机构30中的气体流量。通过流量控制机构70控制气体匀速地通过颗粒物富集机构30，使单位时间内经过颗粒物富集机构30的气体体积都一样，只要设置每次颗粒物富集的时间一样长，便可保证每次对相同体积的气体进行颗粒物富集，也能简单地计算出每次富集的气体体积。在设定的时间段内，滤带40处于停滞状态，在颗粒物富集机构30处进行pm2.5颗粒物富集，完成颗粒物富集之后，传输机构60再将滤带40上富集有pm2.5颗粒物的富集点移动至检测机构50的检测点进行pm2.5颗粒物总重量的检测和成分检测，再结合上述设定的富集时间段内通过的气体体积，便可得出pm2.5的浓度，以及颗粒物各成分的浓度。

上述pm2.5切割器10包括防护罩11、旋风分离器12和出气管13。其中，旋风分离器12包括进气口、分离腔和出气口，上述防护罩11置于进气口上方；分离腔筛除掉大于pm2.5的颗粒，余下含pm2.5颗粒的气体从出气口进入出气管13，再经上述连接管20进入颗粒物富集机构30。颗粒物富集机构30包括气体过滤嘴和顶压机，气体过滤嘴设于滤带40上方，顶压机设于与该过滤嘴相对的滤带下方，且顶压机与过滤嘴相对的位置设有抽气管，该抽气管下端扣与流量控制机构70连接。流量控制机构70包括压力传感器71、流量传感器72和流量调节器73，分别置于颗粒物富集机构30的抽气管与真空泵之间的气管路上。通过压力传感器71和流量传感器72实时监测通过颗粒物富集机构30的气体压力和流量，并通过流量调节器73控制流量使经过颗粒物富集机构30的气体流量保持恒定，即使单位时间内经过颗粒物富集机构30的气体体积都一样。滤带40在颗粒物富集机构30处完成单位体积气体内的颗粒物富集之后，由上述传输机构60带动，将该富集点移动到检测机构50的检测位置上，同时将下一段未使用的滤带40移动到颗粒物富集机构30进行下一个单位体积气体内的颗粒物富集。

该实施例中，检测机构50包括pm2.5浓度检测的β射线检测单元51和成分检测的x射线检测单元52。颗粒物富集机构30的富集点、β射线检测单元51的检测点和x射线检测单元52的检测点，三点沿第一转轮63与第二转轮64之间的滤带40等间距设置，滤带40在颗粒物富集点完成一次富集之后，首先移动到β射线检测单元51的检测点进行pm2.5的颗粒物浓度检测，同时下一段滤带40也在颗粒物富集点进行又一次的颗粒物富集。在上述三点均完成相应的工作之后，滤带40再继续往前移动一个上述的间距(富集点、β射线检测点和x射线检测点之间的间距)，将滤带40上完成β射线检测的富集点移动到x射线检测点进行pm2.5的颗粒物成分检测，同时将颗粒物富集机构30上新完成的颗粒物富集点移动到β射线检测点进行pm2.5的颗粒物浓度检测，同时再下一段滤带40也在颗粒物富集点进行又一次的颗粒物富集。如此，可实现空气pm2.5的实时在线分析。

实施例2

在上述实施例1的基础上在，在系统内增加一滤带烘干机构，沿上述滤带设置于检测机构之后，对经检测机构检测完毕的滤带进行烘干处理，减少系统内滤带及检测机构的环境湿度，有效延长了设备的使用寿命。

实施例3

也可以在上述实施例1的基础上，增加一动态加热机构，设于上述连接管上，对连接管内的气体进行加热烘干，尽量减少进入颗粒物富集机构及滤带和检测机构内的气体湿度，以使滤带和检测机构等仪器设备保持干燥，避免影响检测精度，同时也延长了设备的使用寿命。

具体的，该动态加热机构包括气象检测单元、加热单元和加热控制单元。其中，气象检测单元实时在线检测环境的温湿度，并将所检测的温湿度实时传给加热控制单元，加热控制单元再根据检测的温湿度情况实时调节加热单元的加热温度。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。