器(46)是由绝缘和耐腐蚀材料制作的内表面光滑易清洁清洗的整体设计为圆筒形结构的密封舱室，密封舱室圆筒形一周的侧壁和圆锥形顶部以及底部外皮上都装有隔温层(51)，密封舱室圆筒形下边的倒圆锥形的最底部连通旁路出口管(24)，再通过旁路出口管(24)连通到自稀释器(26)的旁路风机(25)上，密封舱室圆筒形上边的圆锥形顶部连通主进口管(49),密封舱室圆筒顶部上的圆锥形中部内设有连通外部旁路进口管(45)的导流罩(48)，导流罩(48)中间固定着与密封舱室圆筒同心的导电的阴极棒(54)通过高压线(52)连接到选择高压源(11)的阴极输出端(53)上，紧贴着密封舱室圆筒形内侧壁装有一圈与密封舱室圆筒同心的导电的阳极圈(55)，通过高压线(52)连接到选择高压源(11)的阳极输出端(19)上，当选择高压源(11)提供出选择电压需要的高压时，在阴极棒(54)和阳极圈(55)之间产生一个精确的高压电场驱动筛选适合标定气溶胶(22)通过收集狭缝(23)靠近阴极棒(54)下边中心位置上的标定引口管(20)穿过密封舱室圆筒下的圆锥形上部连通到标定风机(16)向稳恒标定器(13)提供筛分好的一定颗粒大小的待标定气溶胶气体。4.根据权利要求1所述的一种自稀释气溶胶筛分标定装置，其特征是:所述稳恒标定器(13)是由耐腐蚀材料制作的内表面光滑易清洁清洗的主体，为具有标准体积的标定舱室(6)的密封管路结构，标定舱室(6)是稳恒标定器(13)的核心部件，被设计成无空气动力学死角的圆球形状，标定舱室(6)的外围一周都装有标定保温层(5)，在整个圆球形标定舱室(6 )的最顶部开有标定出口管(3 )和废气收集器(1)密封连接，标定后的废气经过收集处理后输出纯净的无害化气体，在废气收集器(1)的两端跨接着排气差压表(2)，用来检测废气收集器(1)工作是否正常，在整个标定舱室(6)中部一圈的水平线位置开有多个标定测试口(8)分别接入高精度气溶胶颗粒浓度仪(57)和颗粒粒径仪(7)或者微小固体颗粒气溶胶的相关标定仪器用来实现检测和标定功能，圆球形标定舱室(6)的下部装有标定温感器(9)随时检测标定舱室(6)的温度，整个圆球形标定舱室(6)的最底部开口通过密封管路密封连接着标定流量控制器(10)，标定流量控制器(10)的另一端是外部包围着标定恒温器(12)的标定通管(14)，标定通管(14)与标定风机(16)连接，标定引口管(20)从电筛分器(46)内获取具有一定颗粒大小的筛选适合标定气溶胶(22)，在标定风机(16)驱动和标定流量控制器(10)控制下再经过标定恒温器(12)的控温，将得到恒温和恒定流速的具有一定颗粒大小的符合要求的筛选适合标定气溶胶(22)送入到标定舱室(6)进行标定测量。5.根据权利要求1所述的一种自稀释气溶胶筛分标定装置，其特征是:所述导流罩(48)是由轻薄耐腐蚀材料做成的内部中空的内表面光滑易清洁清洗的气流引导风罩，被安装于电筛分器(46 )内腔上部接近主进口管(49 )位置，最上端开口与旁路进口管(45 )密封连接引进旁路过滤后清洁的稀释气体，导流罩(48)上部是一个有倾斜遮挡圈构成的气旋舱(47)，旁路进口管(45)密封连接到导流罩(48)最上端开口处引进稀释气体在此处形成旋转湍流并混合均匀后进入到下部的稀释气舱(31)平稳均匀的向下扩散，气旋舱(47)的上部装有旁路温感器(50)随时检测导流罩(48)内的温度，导流罩(48)外边缘的形状与电筛分器(46)内腔上部的圆锥形顶部相同但外径比电筛分器(46)内腔上部的圆锥形内径稍小留有一定的狭小气道空间，当主进口管(49)内的气溶胶进入到密封舱室顶部在圆锥形内遇到导流罩(48)被分流，沿着狭小气道空间均匀分布向下溢出时和导流罩(48)内部平稳均匀的向下扩散清洁的稀释气体汇合被稀释。6.根据权利要求1所述的一种自稀释气溶胶筛分标定装置，其特征是:所述冷凝器(38)是安装在主通气管(42)和旁路通管(30)外围对管路内气溶胶气体进行降温控温的专用部件，冷凝器(38)内部是一段内径紧密配合管路外径的圆形半导体制冷器(41)，在计算机控制器(15)的控制下半导体制冷器(41)将内径壁上的热量传送到半导体制冷器(41)的外表面上，安装在外表面上的散热风扇(40)将内径壁上搬运到半导体制冷器(41)外表面上产生的热量吹散达到对内部管路降温控温，安装在外表面上的防水阀(39)可以打开释放冷凝器(38)制冷产生的水，从而实现对主通气管(42)和旁路通管(30)管路内气溶胶气体进行降温控温的目的。7.根据权利要求1所述的一种自稀释气溶胶筛分标定装置，其特征是:所述选择高压源(11)是一个电子电路部件，由具有良好绝缘性能的机壳和可调高压发生器(18)组成，面板上有可以指示输出高电压数值的电压指示表(56)和操作输入键盘(17)，计算机控制器(15)精确控制并根据需要从阴极输出端(53)和阳极输出端(19)输出从0伏特到10万伏特的高压电压，通过高压线(52)输送到电筛分器(46)内的阴极棒(54)和阳极圈(55)上对不同颗粒大小的气溶胶粒子进行筛分。8.根据权利要求1所述的一种自稀释气溶胶筛分标定装置，其特征是:所述标定恒压阀(4)是多个安装于无空气动力学死角的圆球形状的标定舱室(6)四周的自动控制气压的阀门，具有自动平衡标定舱室(6)内压力的功能，其主体为坚固刚性耐腐蚀材料制作的管路形状的内孔阀体(60)，内孔阀体(60)固定在标定舱室(6)上与内部连通，每一个内孔阀体(60)内部固定安装有可调压力的阀内弹簧(59)，阀内弹簧(59)拉紧压阀活盖(58)，内孔阀体(60)外端是一个光滑平整的圆形柔性平面，压阀活盖(58)的下表面也是一个光滑平整的圆形柔性平面，在平常状态时阀内弹簧(59)拉紧的条件下压阀活盖(58)正好可以将内孔阀体(60)密封好，当标定舱室(6)内压力不平衡时阀内弹簧(59)释放一定的力量松开压阀活盖(58)释放出不平衡的压力，当标定舱室(6)再次达到平常状态时阀内弹簧(59)拉紧压阀活盖(58 )再次将内孔阀体(60 )密封好。9.根据权利要求1所述的一种自稀释气溶胶筛分标定装置，其特征是:所述计算机控制器是(15)—个由计算机硬件和软件组成的自动控制系统，通过数据连线根据预设定好的程序检测整个设备中的旁路温感器(50)、进气差压表(44)、排气差压表(2)、标定温感器(9)的数据，并将数据结果反馈给计算机控制器(15)来控制相应的旁路风机(25)、旁路控温器(27)、旁路流量控制器(33)、冷凝器(38)、中和高压源(32)、选择高压源(11)、标定恒温器(12)、标定流量控制器(10)、标定风机(16)、颗粒粒径仪(7)和颗粒浓度仪(57)，确保在进行气溶胶标定时整个标定过程符合要求。
【专利摘要】本发明提供一种自稀释气溶胶筛分标定装置，由标定风机驱动待标定气溶胶气体进入中和器和冷凝器中和控温，再通过进气流量控制器经主进口管输入到电筛分器中，自稀释器从旁路出口管引进非标定气溶胶变为稀释气体后从旁路进口管到电筛分器与待标定气溶胶混合稀释后送入到电筛分器中进行电子筛分，得到满足颗粒粒径范围的气溶胶到达标定引口管，在标定风机驱动下被送到稳恒标定器内的颗粒粒径仪和颗粒浓度仪标定，标定完成后的气溶胶废气经过废气收集器过滤后排放，计算机控制器通过数据线连接对全部标定过程和检测实现自动控制。本发明的有益效果是：可以进行微小颗粒气溶胶的高精度稳恒标定来满足环境科学、军事医学、吸入毒理、材料科学等领域的特殊需求。
【IPC分类】G01N15/02, B01F3/02, B01F5/06, G01N15/06, B03C7/00
【公开号】CN105372164
【申请号】CN201510915093
【发明人】范维林, 赵将, 曹树亚, 赵建军, 张贵祥
【申请人】天津开发区合普工贸有限公司, 中国人民解放军63975部队
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月11日