大气颗粒物多级切割器的制作方法

本实用新型涉及一种空气颗粒物采样装置，具体地说是一种大气颗粒物多级切割器。

背景技术：

使用大气颗粒物多级切割器进行空气颗粒物的采集，是目前一种通行的空气质量检测方法。大气颗粒物多级切割器一般包括大颗粒筛分部、小微颗粒分选部和微颗粒采集部，可使用较小流量收集大气中的PM10、PM5、PM2.5等不同粒径范围的颗粒物，从而对空气质量进行比较准确的分析和检测。

由于检测、分析项目较多，而同一时段采集的集附有颗粒物的滤膜样品的数量有限，因此，有关部门一般都要对采样后的滤膜样品进行等分切分，对切分的滤膜进行不同科目的检测、复检和样品备存等。通过对现有大气颗粒物多级切割器中得到的滤膜样品的观察分析得知，滤膜样品上的集尘点呈非均匀分布，这是受到小微颗粒分选部中冲击孔板上冲击孔的数量、分布以及捕集板的气流通槽支撑处的影响所致，即对应捕集板气流通槽支撑处，在其下方的滤膜样品上会形成间隙较大的颗粒分布，这样就无法对滤膜样品进行含量与分布对应均等的切分操作，从而给滤膜样品的多科目化检测带来障碍。如果不对滤膜样品进行切分，在每个监测点就必须增加采样设备，导致设备投资大幅增加，因此也是一种不可取的方式。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是提供一种大气颗粒物多级切割器，以解决从现有大气颗粒物多级切割器中得到的滤膜样品不便于进行含量与分布对应均等切分操作的问题。

本实用新型是这样实现的：一种大气颗粒物多级切割器，包括大颗粒筛分部和至少一个小微颗粒分选部，所述小微颗粒分选部包括上壳体以及设置在所述上壳体中的冲击孔板和捕集板。

所述冲击孔板是在冲击孔板本体的板面上开有至少一圈沿同心圆圆周均布的8n个（n为自然数）气流通孔。

所述捕集板是在捕集板本体的板面中心开有中心孔，在捕集板本体的边缘开有沿捕集板本体的圆周均布且大小相等的8n个（n=1、2、3、4）气流通槽。

所述冲击孔板与所述捕集板通过定位机构实现定位连接，使捕集板上的两相邻气流通槽间的中心对称线对应于冲击孔板上的两个气流通孔间的中心对称线。

本实用新型中的所述定位机构可以包括设置在上壳体内壁上的纵向定位棱，以及分别开设在所述捕集板与所述冲击孔板外侧壁上的纵向卡槽。

本实用新型中的所述定位机构还可以包括分别开设在所述捕集板与所述冲击孔板上的定位孔，以及穿接冲击孔板和捕集板上的定位孔实现定位的定位销。

本实用新型中的所述定位机构还可以包括分设在所述捕集板与所述冲击孔板对接面上的定位孔和定位销。

本实用新型中的所述定位机构还可以包括分设在所述捕集板与所述冲击孔板对接面上的定位凸起部和定位槽。

本实用新型还包括有微颗粒采集部，所述微颗粒采集部设置在小微颗粒分选部的下端。

本实用新型将小微颗粒分选部中的冲击孔板上的气流通孔和捕集板上的气流通槽的数量均设定为8的整数倍，并且通过定位棱和纵向卡槽的设置，可使冲击孔板与捕集板在上壳体内实现上下精准定位，由此改变了大气颗粒物多级切割器中颗粒物分布的流场，在收集空气颗粒物的滤膜样品上就可以形成颗粒物沿圆周呈八等分的轴对称分布形态，这样，在对由小微颗粒分选部和微颗粒采集部中取出的滤膜样品进行八等分的切分操作时，就可以任意设定起分线，并使由此切分的每个1/8片滤膜样品上的颗粒物分布均保持一致，从而简化了滤膜样品切分的操作，降低了滤膜样品的切分难度，相应提高了空气颗粒物检测和分析的准确性。

大气颗粒物采样器根据流量的不同，可分为大流量、中流量和小流量，大流量是指工作状态流量为大于等于1.05立方米/分钟，中流量是指工作状态流量为100升/分钟，小流量是指工作状态流量小于等于16.67升/分钟。本实用新型适用于中流量的大气颗粒物采样器。

在实际工作中，中流量切割器大气颗粒物采样器是采用直径90mm的圆形滤膜，采样后切分为二等分、四等分或八等分。而小流量的大气颗粒物采样器是采用47mm或37mm圆形滤膜，一般只切分为二等分。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是冲击板的顶面结构示意图。

图3是捕集板的顶面结构示意图。

图中：1、滤网，2、进气罩，3、冲击孔板，4、捕集板，5、垫圈，6、滤膜压环，7、滤膜支架，8、上壳体，9、下壳体，10、抽气管，11、滤膜，12、连接部，13、纵向卡槽，31、冲击孔板本体，32、气流通孔，41、上凸沿，42、捕集板本体，43、气流通槽，44、中心孔。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型由上至下分为大颗粒筛分部、小微颗粒分选部和微颗粒采集部，小微颗粒分选部可根据需要配置1—10个。多个小微颗粒分选部可以逐层罗列设置，由此实现小微颗粒的分级筛选（如TSP、PM10、PM5、PM2.5、PM1.0、PM0.5、PM0.1等）。大颗粒筛分部用以滤除进入本切割器中的空气所含的空气动力学直径大于100微米的大颗粒。小微颗粒分选部是对空气中的PM100以下的小颗粒进行分级筛选和采集，而将PM10以下的微颗粒（如PM2.5）分选出来，使之进入下部的微颗粒采集部。微颗粒采集部用以收集PM10以下的微颗粒（如PM2.5）。

如图1所示，大颗粒筛分部是在进气罩2中通过连接部12连接圆环状的滤网1，空气动力学直径为100微米以上的大颗粒向下沉降而不进入进气罩，滤网1为气流进入端口，用以过滤掉空气中的柳絮、树叶、纸片等异物。在连接部12的内壁上设有一圈环状压沿，以在切割器组装好之后，压住小微颗粒分选部中的冲击孔板和捕集板，使之定位。

小微颗粒分选部是在圆筒状的上壳体8的内壁上也设有一圈环状压沿，在该环状压沿的上沿承接有圆形的捕集板4，在捕集板4的上部设置有圆形的冲击孔板3，冲击孔板3与捕集板4形成上下叠放的结构。当连接部12与上壳体8通过端口处的螺纹连接或承插口连接后，连接部12中的环状压沿的下沿即可将冲击孔板3和捕集板4压紧，以避免扰动。

如图1、图2所示，冲击孔板3是在圆形冲击孔板本体31的底面边沿设有一圈下凸沿，下凸沿顶在捕集板4上，用以形成气流间隙。在冲击孔板本体31的板面上开有一圈沿同心圆圆周均布的16个气流通孔32。如果有多圈设置，每圈上的气流通孔32的数量都是8的整数倍，且每一圈都是与冲击孔板本体31同心的一个同心圆。

如图1、图3所示，捕集板4是在圆形捕集板本体42的周边设有圆环状的上凸沿41，在捕集板本体42的中心开有中心孔44，中心孔44的边沿设有筒状凸沿。在捕集板本体42的上凸沿41上开有沿圆周均布的8个气流通槽43，气流通槽43的大小相等。在中心孔44与上凸沿41之间的捕集板本体42中可设置环形滤膜，以收集PM5以上的小颗粒。

冲击孔板3与捕集板4通过定位机构实现定位连接，以使捕集板4上的两相邻气流通槽间的中心对称线对应于其上部的冲击孔板3上的两个气流通孔间的中心对称线。这样，就可以使捕集板4上的一个气流通槽43所在的扇形区域与冲击孔板3上对应扇形区域内的两个气流通孔32相对应，并且，每个扇形区域内气流通槽43与气流通孔32的对应位置也保持一致。由此改变了大气颗粒物多级切割器中颗粒物分布的流场，在下方的设置于微颗粒采集部中的滤膜11上，就可以形成微颗粒物沿圆周呈八等分轴对称分布的沉积形态。

如图1所示，微颗粒采集部是在下壳体9的顶口内部设置有承载滤膜11的滤膜支架7，在滤膜支架7的上部设置有圆环形的滤膜压环6，以夹持住滤膜11。当上壳体8与下壳体9通过端口处的螺纹连接或承插口连接后，上壳体8中的环状压沿的下沿即可将滤膜压环6、滤膜11和滤膜支架7压紧，以避免滤膜扰动。在下壳体9的底口接有抽气管10，抽气管10的下端设有外螺纹或者设有承插口，以便于将本切割器固定连接在空气颗粒物采样器上。

本实用新型中的冲击孔板3与捕集板4间的定位机构可有多种实现方式。第一种方式是在上壳体8的内壁上设有纵向定位棱，在捕集板4与冲击孔板3的外侧壁上分别开有纵向卡槽13。冲击孔板3和捕集板4在放入上壳体8中时，只有边沿上的纵向卡槽13冲着上壳体8内壁上的定位棱时，才能水平放入上壳体8内，由此即可实现冲击孔板3与捕集板4间的精准定位。第二种方式是在捕集板4与冲击孔板3上分别开设定位孔，只有在捕集板4与冲击孔板3上的定位孔上下位置相对时，才能穿接定位销，使冲击孔板3与捕集板4实现上下精准定位。第三种方式是在捕集板4与冲击孔板3的对接面上，一个设置定位孔，另一个设置定位销，通过定位销与定位孔的配合，实现冲击孔板3与捕集板4的上下精准定位。第四种方式是在捕集板4与冲击孔板3的对接面上，一个设置定位凸起，另一个设置定位凹槽，通过定位凸起与定位凹槽的配合，实现冲击孔板3与捕集板4的上下精准定位。