雾霾微粒显微观察拍摄装置的制作方法

本发明属于雾霾显微观察测量领域，具体涉及雾霾微粒显微观察拍摄装置。

背景技术

雾霾是指悬浮在大气中大量的微小尘粒、盐粒或烟粒的集合体。雾霾微粒从1微米到10微米、到几十微米不等。雾霾微粒中粒径等于2.5微米的微粒，简称pm2.5。pm2.5粒径小，表面积大，活性更强，且易附带有毒有害物资，更为严重的是pm2.5微粒能穿透人体的呼吸防护系统，直接到达人体的血液系统。pm2.5是雾霾微粒中对人类危害最大的微粒。雾霾微粒来自不同污染源，不同污染源的pm2.5微粒，形状颜色也完全不同，机动车尾气是氮氧化物；电厂锅炉是硫盐或硝盐粒；烟草燃热是尼古丁烟粒；沙尘暴是尘粒。这些雾霾微粒，用高倍显微镜，显微后才能观察。不同污染源的雾霾微粒pm2.5，有着完全不同的外貌和颜色。用显微镜观察测量pm2.5，由微粒不同的外貌、颜色，追踪到不同的污染源，再采取对应的方法，治理雾霾，减少污染。选择白光照明，有利于全色观察微粒不同的外貌颜色和形状，并根据外貌颜色确定污染源种类。使用ccd电子显微镜优点是，与电脑连接后，可以拍照、保存微粒的外貌，建立相关档案。电子显微观察拍摄pm2.5的技术方案，热对流方法对雾霾微粒按照粒径大小分割筛选分流、宽视场白光全频照明和近场高倍数显微镜观察，ccd显微目镜，照明光路与显微镜观察光路垂直交叉，雾霾微粒运动路径与照明光路和显微镜观察光路垂直交叉。

技术实现要素：

按照本发明的技术方案热对流方法对雾霾微粒按照粒径大小分割筛选分流、宽视场白光全频照明和近场高倍数显微镜观察，ccd显微目镜，照明光路与显微镜观察光路垂直交叉，雾霾微粒运动路径与照明光路和显微镜观察光路垂直交叉，雾霾微粒显微观察拍摄装置，如图1所示，包括雾霾微粒热分流切割气路、照明光路、电子显微镜观察拍摄光路和控制电路，其特征是，雾霾微粒热分流切割气路的雾霾微粒的运动路径方向是竖直方向的从下向上，记z轴方向；照明光路和电子显微镜观察光路与雾霾微粒运动路径垂直交叉，照明光路和电子显微镜观察光路的方向分别是x轴方向和y轴方向；照明光路和显微镜观察光路在一个水平面上；所述的控制电路包括直流稳压电源模块、热分稳流电路模块和对流稳流电路模块，直流稳压电源模块电连接热分稳流电路模块和对流稳流电路模块。

所述的雾霾微粒显微观察拍摄装置，其特征是，如图1所示，雾霾微粒热分流切割气路包括进气窗口、进气道、热分电阻、热分稳流电路模块、筛选气道、排气气道、对流电阻、对流稳流电路模块和喇叭形排气窗口，进气窗口在该装置的下方，进气窗口管道连接水平进气道；随后，一路水平进气道裂分成两路，竖直方向的微粒筛选气道和原水平进气道方向的排气气道；排气气道管径大于筛选气道的管径，竖直方向的微粒筛选气道就是筛选分流后雾霾微粒运动路径；在气道裂分处、筛选气道正下方安装热分电阻，热分电阻电连接热分稳流电路模块，热分稳流电路模块中有一个可调电阻，调节可调电阻的阻值，改变流过热分电阻的电流，进而改变热分电阻的温度；竖直的微粒筛选气道经过垂直的照明光路和电子显微镜观察光路交叉点后90度水平转弯，与90度竖直转弯后的排气气道再次交汇，交汇后的排气气道与竖直的喇叭形排气窗口的大头管道连接；喇叭形排气窗口竖直安装，喇叭形排气窗口的大头在下；在喇叭形排气窗口下部安装对流电阻，对流电阻电连接对流稳流电路模块，对流稳流电路模块中也有一个可调电阻，调节可调电阻的阻值，改变流过对流电阻中的电流，进而改变对流电阻的温度。

所述的雾霾微粒显微观察拍摄装置，其特征是，照明光路由led白光发光管和聚焦透镜，led白光发光管在聚焦透镜的焦点，led白光发光管经过聚焦透镜后输出一条白色平行光，白色平行光照射在显微镜观察光路与筛选气道垂直交叉点上，与显微镜观察光路和筛选气道垂直。

所述的雾霾微粒显微观察拍摄装置，其特征是，如图1所示，电子显微镜的观察光路是一台hdmi高清显微镜的光路，其物镜采用宽视界物镜，紧邻微粒筛选气道，ccd显微目镜连接电脑或电视显示屏；电子显微镜观察光路与筛选气道和显微镜观察光路垂直，电子显微镜观察光路和显微镜观察光路垂直，两光路在同一个水平面内。

本发明的工作原理简述：雾霾微粒显微观察拍摄记录装置的喇叭形排气窗口设置安装，喇叭形排气窗口的大头在下、小头在上。在喇叭形排气窗口下部安装对流电阻，对流电阻电连接稳流电路模块。打开电源，调节可调电阻的阻值，改变对流电阻中的电流，进而改变对流电阻的温度，对流电阻发热，加热电阻周围的空气，热空气轻，向上流动。喇叭形排气窗口烟筒放大了热空气向上流动的对流效应，含有雾霾的空气，从进气窗口进入，经过排气气道，由喇叭形排气窗口排出。喇叭形排气窗口实际上是一个公知的烟筒效应，烟筒越高，热对流拔风效果越明显。喇叭形排气窗口高度一定时，调节稳流电路输出电流，调节对流电阻的发热，就调节了喇叭形排气窗口的热对流效应。雾霾微粒显微观察拍摄记录装置进气量和排气量，是相同的。对流电阻的发热对流，喇叭形排气窗口拔风放大了热对流速度，产生负压，排气窗口与进气窗口之间产生压差，含有雾霾微粒的空气从进气窗口进入，经过进气道排气气道或筛选气道后，从喇叭形排气窗口排出。该气流速度，就是该显微观察拍摄记录装置的气体泵浦速度。调节对流电阻的发热，使气体泵浦速度很慢，例如，气体泵浦速度=1毫米/分。由于排气气道的管径大于筛选气道的管径，从进气窗口进入的空气及雾霾微粒，大部分从排气气道中流过，从喇叭形排气窗口排出。打开热分稳流电路电源，调节热分稳流电路模块输出电流，热分电阻加热周围空气，热空气分子轻，加热后向上运动，进入微粒筛选气道。同时，粒径较小的pm2.5微粒，由于质量小、自身惯性小，随热空气进入微粒筛选气道，其运动速度很慢。微粒筛选气道与照明光路和电子显微观察垂直交汇。白光是七色光，颜色丰富；此时打开照明光路，一束白光照亮了交汇点处的pm2.5微粒，雾霾微粒发生散射，电子显微镜观察光路捕捉了雾霾微粒，散射光能展示雾霾微粒的真实颜色和形状。由于雾霾微粒运动速度很慢，且自身可能还在旋转，电子显微观察在屏幕上显示其微粒的外貌图像

本发明的有益之处是，白色平行光照明，七色光颜色丰富，雾霾微粒放大后能全色显示；热分稳流电路模块电流调节方便，热分电阻加热后，对流空气向上流动，对流空气带走粒径较小的微粒，切割筛选不同粒径的雾霾微粒。雾霾微粒电子显微镜放大本领强，能观察捕捉雾霾微粒，ccd显微目镜在屏幕上显示其颜色外貌，连接电脑，微粒图像拍摄记录方便。该显微观察拍摄记录装置，可以用来研究雾霾微粒的物理化学特征，为源头治理雾霾提供依据。

附图说明

图1雾霾微粒显微观察拍摄装置的3路立体结构图。

图中：1、雾霾微粒热分流切割气路，1.1、进气窗口，1.2、进气道,1.3、热分电阻,1.5、筛选气道,1.6、排气气道,1.7、对流电阻,1.9喇叭形排气窗口，2、照明光路，2.2、led白光发光管，2.3、聚焦透镜，3、电子显微镜观察光路，3.1、宽视界物镜，3.2、电子目镜，3.3、电视屏幕或电脑，4、控制电路，4.1、直流稳压电源模块，4.4、热分稳流电路模块,4.8、对流稳流电路模块。

具体实施方式

实施例以山西鑫华翔有限公司生产的xhx-cems2018-1雾霾微粒显微观察拍摄装置，采用上下结构的注塑外壳，直流稳压电源模块、电子显微镜观察光路、照明光路和雾霾微粒热分流切割气路安装在内部；具体说明如下：控制电路采用12v直流稳压电源模块，直流稳压电源模块电连接热分稳流电路模块和对流稳流电路模块，热分稳流电路模块电连接热分电阻，对流稳流电路模块电连接对流电阻。喇叭形排气窗口设置安装，喇叭形排气窗口的大头直径20毫米在下、小头直径6毫米在上，高度20毫米。在喇叭形排气窗口下部安装对流电阻（51欧1瓦），对流电阻电连接稳流电路模块，电流0--100毫安。打开电源，调节可调电阻的阻值，微小改变对流电阻中的电流，进而改变对流电阻的温度，对流电阻微小发热，加热电阻周围的空气，热空气轻，向上流动。喇叭形排气窗口烟筒放大了热空气向上流动的拔风效应，起到泵浦抽气作用。含有雾霾的空气，从进气窗口进入，经过排气气道，由喇叭形排气窗口排出。喇叭形排气窗口的作用，实际上是一个公知的烟筒效应，烟筒越高，对流效果越明显。喇叭形排气窗口高度一定时，调节稳流电路输出电流，调节对流电阻的发热，就决定了喇叭形排气窗口的对流效果。在喇叭形排气窗口对流泵浦下，雾霾微粒显微观察拍摄记录装置从进气窗口进气，从喇叭形排气窗口排气，进排气量是一致的。喇叭形排气窗口的气体对流速度，就是该装置的气体泵浦速度。由于排气气道的管径大于筛选气道的管径，空气及雾霾微粒大部分从排气气道中流过，从喇叭形排气窗口排出。打开电源，调节热分稳流电路模块，热分电阻加热周围空气，热空气轻，向上运动，进入微粒筛选气道，粒径较小的pm2.5微粒，由于自身惯性小，随热空气进入微粒筛选气道。微粒筛选气道与照明光路和电子显微观察垂直交汇。白光是七色光，颜色丰富；此时打开照明光路，一束白光照亮了pm2.5微粒，雾霾微粒发生散射，电子显微镜观察光路捕捉雾霾微粒，能展示雾霾微粒的真实颜色，由于雾霾微粒移动速度很慢，雾霾微粒自身在旋转，雾霾微粒显微观察拍摄记录装置在屏幕上显示其外貌图像。

本发明的有益之处是，白色平行光照明，七色光颜色丰富，雾霾微粒能全色显示；热分稳流电路模块调节方便，热分电阻加热对流，切割筛选不同粒径的雾霾微粒，雾霾微粒的速度很慢；雾霾微粒电子显微镜放大本领强，能观察捕捉雾霾微粒，在屏幕上显示其颜色外貌，连接电脑，微粒图像拍摄记录方便。该显微观察拍摄记录装置，可以用来研究雾霾微粒的物理化学特征，为源头治理雾霾提供依据。