一种油烟颗粒物采样结构的制作方法

本实用新型涉及大气环境监测技术领域，具体涉及一种油烟颗粒物采样结构。

背景技术：

改革开放后，我国经济得到快速发展，人民生活水平不断提高，带动饮食业的发展。今年是中国改革开放40周年，中国餐饮行业从改革开放初期的54.8亿元跨入4万亿元时代，增幅超过700倍。经营网点数量增长了39倍，从业人数也增长了近30倍。数据统计，中国餐饮业在去年延续回暖向好的局面，餐饮收入总规模占社会消费品零售总额10.7％，拉动消费市场增长1.2％。

伴随着饮食业的发展，带来了油烟污染和扰民问题，饮食业油烟污染源已成为仅次于工业污染源和交通污染源后的第三大空气污染源。饮食业油烟是指食油在烹饪、加工过程中挥发的油脂、有机质及其加热分解货裂解产物，成分复杂(主要表现为油雾状态)，对人体健康存在危害。

我国最早出台的针对油烟污染的法律是2000年《中华人民共和国大气污染防治法》，依据这一法律，原国家环保总局于2000年7月1日实施了《饮食业油烟排放标准(试行)》(GB18483-2001)，这是一个强制性执行的标准，规定了城市建成区的现有饮食企业单位、新设立饮食企业单位必须安装油烟净化设备并达到规定的净化效率和排放浓度限值。2000年10月，原国家环境保护总局又下发了《关于加强饮食业油烟污染防治监督管理的通知》，要求各级人民政府环境保护行政主管部门加强对饮食服务业油烟污染防治的监督管理，将饮食服务业纳入强制管理的范围。

上述一系列的油烟治理法律法规的实施、监督管理依托于油烟的检测，现行的油烟检测方法常用的有《金属滤筒吸收和红外分光光度法测定油烟的采样及分析方法》(GB18483-2001)，是用等速采样法抽取油烟排气筒内的气体，将油烟拦截在油烟采集头内，将收集了油烟的采集滤芯置于带盖的聚四氟乙烯套筒内，带回实验室后用四氯化碳作溶剂进行超声清洗，移入比色管中定容，用红外分光光度法测定油烟的含量。

多年来油烟排放特征研究和实际检测数据均显示：除烧烤外，不管是以颗粒物的概念来描述还是以油雾的概念来描述，二者排放的质量浓度相当，不会有倍数差别。基于我国现阶段改善大气环境质量的需要和颗粒物总量减排的趋势，提出了油烟颗粒物的概念，即通过检测油烟颗粒物来表征饮食业的油烟的排放浓度，现行北京市的地方标准DB11/T1485-2017《餐饮业颗粒物的测定手工称重法》是唯一用重量法测油烟颗粒物的方法，其采用烟道内过滤的方式，按照颗粒物等速采样原理，使用滤芯采集餐饮排气中的颗粒物，除去水分(自由水)后，由采样前后滤芯的质量差除以标干采样体积，计算出颗粒物的质量浓度。

如公告号为CN204718913U的中国实用新型专利公开了一种免清洗颗粒物浓度的采样装置和采样设备，其公开的技术方案即可以实现上述手工称重法测量油烟排放浓度，在其测量过程中，需要把设有滤膜的滤芯结构整体(连同采样嘴和滤芯外壳)一起称量，其称重的设备为分度为0.01mg的分析天平，其滤芯整体的结构最小也要15克(专利的实施例部分公开的数据)，而在常规的检测过程中滤芯吸附的油烟颗粒物则一般在0.08～0.4mg级别，滤芯整体与待测量物相差4～5个数量级，相当于采用一个1g的杯子来称量0.01～0.1mg的待测量物的质量，通过空杯和装上待测量物的杯子的质量之差来计算待测量物的质量，而其测量载体和油烟颗粒物之间的悬殊的质量差给检测带来了极大误差，且该方法存在如下问题需：需满足(1)样品滤芯的增重应不小于1.0mg；(2)全程空白滤芯在采样前后质量之差应不超过0.5mg,否则该批次检测数据无效,造成该方法的有效性和准确性受到限制。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种油烟颗粒物采样结构，以降低油烟颗粒物的拦截载体的质量，从而缩小该载体与油烟颗粒物之间的悬殊的质量差，提高检测的有效性和准确性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种油烟颗粒物采样结构，包括可拆卸连接的采样护罩和底托，所述采样护罩远离所述底托的一侧连接有采样嘴；还包括依次卡接在所述采样护罩和底托之间的第一密封圈、滤膜、承托网和第二密封圈；所述滤膜的直径其中，J为扩散通量，s为所述滤膜靠近采样护罩的一侧与所述采样嘴远离采样护罩的一侧之间的距离，v为油烟的流速。

本实用新型在使用时，油烟经采样嘴进入采样结构内部，然后被拦截在滤膜上，在测量油烟颗粒物的质量时，只需要将滤膜在室温下干燥12小时，然后对该使用过的滤膜进行称重，得到质量W1，W1-W2即为油烟颗粒物的质量，其中，W2为空白未使用的滤膜的质量；再将得到的油烟颗粒物的质量除以油烟的体积既可以得到油烟颗粒物的排放浓度；根据大气污染物扩散模式中的费氏定律的量化扩散行为，并结合1855年法国生理学家菲克提出了的宏观扩散规律-菲克定律：单位体积中通过三方向的质量扩散速率公式如下：

式中，D为分子质量扩散系数，均为浓度梯度，上述计算以油烟颗粒物的排放限值2mg/L、采样体积约200L进行计算，扩散通量取值范围J＝0.7～1.1m²/s；排油烟烟囱中油烟颗粒物的流速为v(根据排油烟囱的设计规范，排油烟囱中的油烟的流速基本一致)，采样护罩中沿其轴线方向的采样嘴与滤膜之间的距离为s，即油烟烟气在采样结构中尚未接触到滤膜的路程为s，则油烟烟气运行时间t＝s/v，可以得到油烟颗粒物扩散范围的面积大小为Jt，相应地，可以换算出油烟颗粒物的扩散范围的直径为即只需保证滤膜的直径大小可以覆盖油烟颗粒物的扩散范围即可，为了进一步确保油烟颗粒物可以全被滤膜拦截，本实用新型将滤膜的直径大小设计为其中，在计算时，可以在J的取值范围内取其最大值。由此可见，本实用新型的油烟颗粒物采样结构可以将油烟颗粒物完全拦截到滤膜上，在称重时，只需称重使用过的滤膜，而空白滤膜的重量约为0.15g，与传统的滤芯的质量减少了2个数量级，大大缩小了其与油烟颗粒物之间的质量之差，可以对油烟颗粒物进行更精确的测量。

优选地，所述采样护罩与底托之间螺纹连接。

优选地，所述采样护罩靠近底托的一侧设有环形的第一凹槽，所述第一密封圈卡接在该第一凹槽内，所述底托靠近采样护罩的一侧设有环形的第二凹槽，所述第二密封圈卡接在该第二凹槽内，且所述采样护罩、第一密封圈、滤膜、承托网、第二密封圈和底托依次紧密贴合。

优选地，所述承托网为不锈钢材质。

优选地，所述底托的外周设有外螺纹，所述采样护罩的内周设置有与所述外螺纹适配的内螺纹，以确保采样护罩、第一密封圈、滤膜、承托网、第二密封圈和底托可以紧密贴合，同时内外螺纹的配合，可以使得底托的外周包覆在采样护罩的内周，从而可以有效防止油烟的外泄。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例的油烟颗粒物采样结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的采样护罩的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的底托的结构示意图。

附图标记：

1-采样护罩；2-底托；3-采样嘴；4-第一密封圈；5-滤膜；6-承托网；7-第二密封圈；

11-第一凹槽；21-第二凹槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1、图2和图3所示，本实施例的油烟颗粒物采样结构包括可拆卸连接的采样护罩1和底托2，采样护罩1远离底托2的一侧连接有采样嘴3；还包括依次卡接在采样护罩1和底托2之间的第一密封圈4、滤膜5、承托网6和第二密封圈7。

本实施例中，上述采样嘴3与传统的采样结构中的采样嘴结构相同，在此不做赘述，具体可以参考公告号为CN204718913U的中国实用新型专利中公开的采样嘴结构。

本实施例对传统的采样结构中的滤芯结构进行了简化，从而降低了用于称量测重的载体的质量，缩小了称重载体和油烟颗粒物之间的质量差，具体地，本实施例只需要将拦截有油烟颗粒物的滤膜5单独称重并减去滤膜5的净重即可获得油烟颗粒物的质量，从而得到油烟的浓度。

进一步地，为了保证油烟颗粒物全部被拦截在滤膜5上，本实施例中滤膜5的直径需按照以下公式进行设计，其中，J为扩散通量，s为滤膜5靠近采样护罩1的一侧与采样嘴3远离采样护罩1的一侧之间的距离，v为油烟的流速；具体地，上述计算以油烟颗粒物的排放限值2mg/L、采样体积约200L进行计算，扩散通量取值范围J＝0.7～1.1m²/s，s＝10mm，v＝10m/s，则本实施例中的滤膜5的直径为45～56mm，本实施例中，滤膜5的重量为150mg±10mg,材质可以是聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、混合纤维素等，滤膜孔径小于等于2μm。

具体地，上述采样护罩1与底托2之间为螺纹连接，在底托2的外周设有外螺纹(图中未示出)，在采样护罩1的内周设置有与该外螺纹适配的内螺纹(图中未示出)，在图1中可以看出，采样护罩1和底托2均包括锥形段和柱形段，二者的螺纹设置部分均在各自的柱形段上。

具体地，上述采样护罩1靠近底托2的一侧设有环形的第一凹槽11，底托2靠近采样护罩1的一侧设有环形的第二凹槽21，上述第一密封圈4卡接在第一凹槽11内，第二密封圈7卡接在第二凹槽21内，且在采样护罩1与底托2螺纹连接后，采样护罩1、第一密封圈4、滤膜5、承托网6、第二密封圈7和底托2依次紧密贴合，其中承托网6为不锈钢材质，第一密封圈4和第二密封圈7为橡胶材质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。