专利名称：制作标准气体样品的实验仓的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种颗粒物切割器领域，尤其涉及一种高精度、高效能的制作标准气体样品的实验仓。
背景技术：
随着工业的不断发展，人类生存环境遭到破坏，其中空气污染形势严峻，空气中的悬浮颗粒物能够造成灰霾天气。气象专家和医学专家认为，由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。粒径10微米以上的颗粒物，会被挡在人的鼻子外面；粒径在2. 5微米至10 微米之间的颗粒物，能够进入上呼吸道，但部分可通过痰液等排出体外，另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡，对人体健康危害相对较小；而粒径在2. 5微米以下的细颗粒物，直径相当于人类头发的1/10大小，不易被阻挡。被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。大气气溶胶是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量、能见度、酸沉降、云和降水、大气的辐射平衡(进而对全球气候变化)、平流层和对流层的化学反应等均有重要影响。最近10多年来大量的流行病学研究观察到人体健康损害与暴露于其中的细颗粒物PM2. 5 (particulate matter, PM)之间的相关程度显著高于粗颗粒物。PM2. 5,也称为可入肺颗粒物，是指大气中空气动力学直径小于或等于2. 5微米的细颗粒物。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，不仅对空气质量和能见度等有重要的影响，而且严重威胁到人类的健康。PM2. 5可以直接进入人类支气管甚至达到肺泡，长期附着在支气管和肺部，人体自身的新陈代谢无法将其排除到体外。主要是对呼吸系统和心血管系统造成伤害，包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困难、降低肺功能、加重哮喘、导致慢性支气管炎、心律失常、非致命性的心脏病、心肺病患者过早死亡。大气中PM2. 5 的浓度长期高于10 μ g/m3，死亡风险就开始上升。浓度每增加10μ g/m3，总的死亡风险、得心肺疾病的死亡风险和得肺癌的死亡风险分别上升大气中PM2. 5的来源有3种(1)自然来源颗粒物，包括火山灰、尘灰、森林火灾、 裸露地表、沙尘暴、风扬尘土、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌等等。(2)原生性悬浮颗粒物，包手火力发电厂、石化工厂和一般工厂燃烧不完全所产生的悬浮颗粒物。(3)衍生性颗粒悬浮物，包括工厂、机动车、石化行业排放的硫氧化物或氮氧化物、有机化合物受到日光照射后所产生的硫酸盐、硝酸盐、有机化合物及其它化合物互相作用形成的细颗粒物。其中机动车是PM2. 5的主要来源。目前，国际上广泛用于测定PM2. 5的方法有三种重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法。这些方法的操作步骤主要分为两步，先把ΡΜ2. 5与较大的颗粒物分离，然后测定分离出来的ΡΜ2. 5的重量。在ΡΜ2. 5分离和捕集方面，研发了 ΡΜ2. 5切割器，其原理是在抽气泵的作用下，空气以一定的流速流过切割器时，那些较大的颗粒因为惯性大，撞在涂了油的部件上而被截留，惯性较小的ΡΜ2. 5则能绝大部分随着空气顺利通过。不过，就ΡΜ2. 5的切割器的捕集能力及效果来说，直径小于2. 5微米的颗粒也不是全都能通过，恰好为2. 5微米的颗粒也有50%的概率能通过切割器；直径大于2. 5微米的颗粒并非全被截留，因此利用PM2. 5切割器分离捕集细颗粒物，不同现场的采集统计结果与真实值之间可能会存在偏差，造成高估或低估。按照《环境空气PMlO和PM2. 5的测定重量法》的标准要求，动力学直径3. O微米以上颗粒的通过率需小于16%，而2. I微米以下颗粒的通过率要大于84%，进而确定结果落在一个可信的区间。颗粒物切割器是用于对直径为一个特定数值范围内的尘埃颗粒进行分离，例如 PM2. 5切割器是对直径小于等于2. 5微米的颗粒进行分离，切割器在使用之前须经过校准， 当前PM2. 5的测试方法为通过测量流量、切割器的尺寸，通过采用数学公式换算来计算其结果，因此其测量结果会存在较大的误差。因此,亟需一种闻精度、闻效能的制作标准气体样品的实验仓。
发明内容
本发明的目的是提供一种高精度、高效能的制作标准气体样品的实验仓。为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是提供一种制作标准气体样品的实验仓，用于将颗粒物与洁净的空气混合形成确切浓度的标准气体样品，其包括气源、输气管、主舱体、第一吹气装置及第二吹气装置，所述气源通过所述输气管与所述主舱体连通， 所述主舱体的上端面开设有让颗粒物进入的进料口，所述主舱体的侧壁上设置有与所述主舱体连通的进气嘴，所述第一吹气装置通过所述进料口与主舱体连通，并将颗粒物吹进所述主舱体，所述第二吹气装置通过所述进气嘴与所述主舱体连通，并向所述主舱体内吹气， 使所述颗粒物在所述主舱体内与所述气源提供的空气混合形成确切浓度的标准气体样品， 供待校准切割器进行采样。所述制作标准气体样品的实验仓还包括控制系统，所述控制系统包括控制器、第一流量控制器、温度控制器及湿度控制器，所述第一流量控制器、温度控制器及湿度控制器均与所述控制器电性连接。所述主舱体呈圆筒状。所述进气嘴沿所述主舱体的外壁的切向与所述主舱体连通，并向所述主舱体内吹气，使得所述主舱体内部形成环形的气流。所述第一吹气装置产生的气流的速度为10 14米/秒，所述第二吹气装置产生气流的速度为32 38米/秒。所述第一流量控制器、温度控制器及湿度控制器均装设在所述输气管上。所述制作标准气体样品的实验仓还包括流量计，所述流量计设置在所述输气管上。所述控制系统还包括第二流量控制器，所述气源通过第二流量控制器通过所述输气管与所述进料口连接。所述气源提供洁净气体。所述制作标准气体样品的实验仓还包括静电调节器，所述静电调节器设置在所述
输气管上。所述主舱体的底部设置有出气口，所述出气口上连接有用于和切割器连接的接头。与现有技术相比，在本发明制作标准气体样品的实验仓中，所述主舱体用于将所述气源输出的气体与所述颗粒物混合形成确切浓度的标准气体样品，并供所述切割器进行采样。本发明制作标准气体样品的实验仓的重点在于将颗粒物混合成标准气体样品，然后将所述标准气体样品进入待校准切割器。通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
图I为本发明制作标准气体样品的实验仓的一个实施例的框架图。图2为本发明制作标准气体样品的实验仓用在校准系统上的结构示意图。图3为图I的俯视图。图示说明制作标准气体样品的实验仓40，气源10，输气管20，控制系统30，控制器31，第一流量控制器32，温度控制器33，湿度控制器34，流量计35，静电调节器36，第二流量控制器37，主舱体41，进料口 44，进气嘴45，出气口 46，接头47。
具体实施例方式现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，如图1-3所示，本发明提供的制作标准气体样品的实验仓40，用于校准颗粒物切割器，所述切割器用于分离空气中的颗粒物，其包括气源10、输气管20、控制系统30及主舱体41，所述气源10通过所述输气管20与所述主舱体41连通，所述控制系统30包括控制器31、第一流量控制器32、温度控制器33及湿度控制器34，所述第一流量控制器32、温度控制器33及湿度控制器34均与所述控制器31电性连接，，所述主舱体41的上端面开设有让颗粒物进入的进料口 44，所述主舱体41的侧壁上设置有与所述主舱体41连通的3个进气嘴45，所述第一吹气装置通过所述进料口 44与主舱体41连通，并将颗粒物吹进所述主舱体41，所述第二吹气装置通过所述进气嘴45与所述主舱体41连通，并向所述主舱体41内吹气，使所述颗粒物在所述主舱体41内与所述气源10提供的空气混合形成确切浓度的标准气体样品，供待校准切割器进行采样，通过对比确切浓度的标准气体样品和待校准切割器所收集到的数据来对待校准切割器进行校准。如图I所示，所述主舱体41呈圆筒状。如图1、3所示，所述进气嘴45沿所述主舱体41的外壁的切向与所述主舱体41连通，并向所述主舱体41内吹气，使得所述主舱体41内部形成环形的气流。所述第一吹气装置产生的气流的速度为10 14米/秒，所述第二吹气装置产生气流的速度为32 38米/秒。如图2所示，所述第一流量控制器32、温度控制器33及湿度控制器34均装设在所述输气管20上。如图2所示，所述控制系统30还包括第二流量控制器37，所述气源10通过第二流量控制器37通过所述输气管20与所述进料口 44连接。如图2所示,所述气源10为洁净气体。
如图2所示，所述制作标准气体样品的实验仓40还包括静电调节器36，所述静电调节器36设置在所述输气管20上。如图2所示,所述制作标准气体样品的实验仓40还包括流量计35,所述流量计35 设置在所述输气管20上。如图1、2所示，所述主舱体41的底部设置有出气口 46，所述出气口 46上连接有用于和切割器连接的接头47。结合图1-3，在本发明制作标准气体样品的实验仓40中，所述主舱体41用于将所述气源10输出的气体与所述颗粒物混合形成确切浓度的标准气体样品，并供所述切割器进行采样。本发明制作标准气体样品的实验仓40的重点在于将颗粒物混合成标准气体样品，然后将所述标准气体样品进入待校准切割器。本发明提供的制作标准气体样品的实验仓40可以对PM2. 5切割器和其他切割器进行校准。以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
权利要求
1.一种制作标准气体样品的实验仓，用于将颗粒物与洁净的空气混合形成确切浓度的标准气体样品，其特征在于，包括气源、输气管、主舱体、第一吹气装置及第二吹气装置，所述气源通过所述输气管与所述主舱体连通，所述主舱体的上端面开设有让颗粒物进入的进料口，所述主舱体的侧壁上设置有与所述主舱体连通的进气嘴，所述第一吹气装置通过所述进料口与主舱体连通，并将颗粒物吹进所述主舱体，所述第二吹气装置通过所述进气嘴与所述主舱体连通，并向所述主舱体内吹气，使所述颗粒物在所述主舱体内与所述气源提供的空气混合形成确切浓度的标准气体样品，供待校准切割器进行采样。
2.如权利要求I所述的制作标准气体样品的实验仓，其特征在于还包括控制系统， 所述控制系统包括控制器、第一流量控制器、温度控制器及湿度控制器，所述第一流量控制器、温度控制器及湿度控制器均与所述控制器电性连接。
3.如权利要求I所述的制作标准气体样品的实验仓，其特征在于所述主舱体呈圆筒状。
4.如权利要求I所述的制作标准气体样品的实验仓，其特征在于所述进气嘴沿所述主舱体的外壁的切向与所述主舱体连通,并向所述主舱体内吹气,使得所述主舱体内部形成环形的气流。
5.如权利要求I所述的制作标准气体样品的实验仓，其特征在于所述第一吹气装置产生的气流的速度为10 14米/秒，所述第二吹气装置产生气流的速度为32 38米/秒。
6.如权利要求2所述的制作标准气体样品的实验仓，其特征在于所述第一流量控制器、温度控制器及湿度控制器均装设在所述输气管上。
7.如权利要求2所述的制作标准气体样品的实验仓，其特征在于所述控制系统还包括第二流量控制器，所述气源通过第二流量控制器通过所述输气管与所述进料口连接。
8.如权利要求I所述的制作标准气体样品的实验仓，其特征在于所述制作标准气体样品的实验仓还包括静电调节器，所述静电调节器设置在所述输气管上。
9.如权利要求I所述的制作标准气体样品的实验仓，其特征在于所述主舱体的底部设置有出气口，所述出气口上连接有用于和切割器连接的接头。
10.如权利要求I所述的制作标准气体样品的实验仓，其特征在于所述制作标准气体样品的实验仓还包括流量计，所述流量计设置在所述输气管上。
全文摘要
本发明公开了一种制作标准气体样品的实验仓，用于将颗粒物与洁净的空气混合形成确切浓度的标准气体样品，其包括气源、输气管、主舱体、第一吹气装置及第二吹气装置，所述气源通过所述输气管与所述主舱体连通，所述主舱体的上端面开设有让颗粒物进入的进料口，所述主舱体的侧壁上设置有与所述主舱体连通的进气嘴，所述第一吹气装置通过所述进料口与主舱体连通，并将颗粒物吹进所述主舱体，所述第二吹气装置通过所述进气嘴与所述主舱体连通，并向所述主舱体内吹气，使所述颗粒物在所述主舱体内与所述气源提供的空气混合形成确切浓度的标准气体样品，供待校准切割器进行采样。本发明是一种高精度、高效能的制作标准气体样品的实验仓。
文档编号G01N1/28GK102607912SQ20121005647
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月6日 优先权日2012年3月6日
发明者刘文静, 刘正辉, 朱平, 李波, 郭冰 申请人:深圳市华测检测技术股份有限公司