带湿度平衡的颗粒物测量装置的制作方法

本实用新型涉及颗粒物测量技术领域，尤其涉及一种克服由于颗粒物富集载体本底变化导致测量偏差的带湿度平衡的颗粒物测量装置。

背景技术：

在基于β射线吸收原理的颗粒物测量系统中，采样气体中的水分对测量存在较大的影响，其主要表现为采样过程中由于采样气体湿度和温度的变化导致颗粒物富集载体发生水分的吸收或者析出，导致载体本底的变化。目前主要运用dhs(动态加热)系统通过动态加热控制将采样气体相对湿度控制在一个较低的稳定值，以此减少采样气体湿度变化导致的载体本底变化从而减少湿度对测量结果的影响。但在实际使用过程中，当湿度较高时，dhs系统会处于超出其稳定工作的区间，即使将加热温度上升到允许的最高值也无法将采样气体湿度控制在指定的相对湿度值。其稳定载体本底的效果将会被削弱，导致测量数据与真值存在较大的偏差。因此引入一套湿度平衡系统，并提出一种用于克服由于载体本底变化导致测量偏差的检测方法，该方法能有效降低由于采样气体引起的颗粒物富集载体本底变化造成的测量偏差。

传统测量系统中：图1为传统的基于β射线的颗粒物测量系统，其主要由采样系统，dhs系统，探测装置组成，其主要组成部分包括：采样头1，β射线源5，颗粒物富集载体6(滤纸)，探测装置7，采样泵，dhs系统10，系统开始采样测量时传统测量系统工作流程如下：

采样泵9启动同时启动dhs系统10，采样气体通过采样头1流经dhs系统10，在dhs系统10对其进行加热处理后气流经过颗粒物富集载体6(滤纸)，通过颗粒物富集载体6(滤纸)的过滤作用，颗粒物在载体上富集，而采样气体通过颗粒物富集载体(滤纸)后经由采样泵9流出系统。同时在颗粒物富集过程中探测装置7同时对富集颗粒物质量增量进行监测。

因此引入一套湿度平衡系统，并提出一种用于克服由于颗粒物富集载体本底变化导致测量偏差的检测方法及系统，能有效降低由于采样气体引起的颗粒物富集载体本底变化造成的测量偏差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种克服由于颗粒物富集载体本底变化导致测量偏差的带湿度平衡的颗粒物测量方法及装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：提供一种带湿度平衡的颗粒物测量方法，让经过湿度平衡处理的颗粒物富集载体对颗粒物进行富集并测量，包括如下步骤：

初次湿度平衡步骤，设立初次湿度平衡点，让当前采样周期使用的颗粒物富集载体置于初次湿度平衡点，进行初次湿度平衡处理；

颗粒物富集步骤，将经过初次湿度平衡步骤的颗粒物富集载体移入采样点，并让采样气路中的颗粒物富集在颗粒物富集载体上；

增量测量步骤，检测在当前采样周期内富集在颗粒物富集载体上的质量增量；

再次湿度平衡步骤，对当前采样周期使用的颗粒物富集载体进行再次湿度平衡处理；

测量修正步骤，通过检测当前采样周期内的颗粒物富集载体的质量增量，并修正测量结果。

初次湿度平衡步骤中，通过采样气路中的气体对所述颗粒物富集载体进行初次湿度平衡处理，在采样气路进入初次湿度平衡步骤之前，还包括：将采样气路系统的气体经过采样头、dhs系统后，再经过前气路切换装置让气体经过气体过滤装置，让采样气路中的气体形成洁净干燥气体。

所述初次湿度平衡步骤中，设立初次湿度平衡点，让当前采样周期使用的颗粒物富集载体置于初次湿度平衡点，预先通过采样气路中的气体形成的洁净干燥气体对当前采样周期使用的颗粒物富集载体进行初次湿度平衡处理。

所述初次湿度平衡步骤是通过后气路切换装置实现的，通过后气路切换装置将采样点出来的采样气路切换至初次湿度平衡点处，让采样气路进入当前采样周期使用的颗粒物富集载体，进入初次湿度平衡步骤。

为了实现上述目的，本实用新型还提供的技术方案为：提供一种带湿度平衡的颗粒物测量装置，让经过湿度平衡处理的颗粒物富集载体对颗粒物进行富集并测量，包括：

初次湿度平衡机构，包括：初次湿度平衡点，用于让当前采样周期使用的颗粒物富集载体置于初次湿度平衡点，进行初次湿度平衡处理；

颗粒物富集机构，用于将经过初次湿度平衡步骤的颗粒物富集载体移入采样点，并让采样气路中的颗粒物富集在颗粒物富集载体上；

增量测量机构，用于检测在当前采样周期内富集在颗粒物富集载体上的质量增量；

再次湿度平衡处理机构，用于对当前采样周期使用的颗粒物富集载体进行再次湿度平衡处理；

测量修正机构，用于通过检测当前采样周期内的颗粒物富集载体的质量增量，并修正测量结果。

初次湿度平衡机构中，是通过采样气路中的气体对所述颗粒物富集载体进行初次湿度平衡处理，在采样气路进入初次湿度平衡步骤之前，还包括：将采样气路系统的气体经过采样头、dhs系统后，再经过前气路切换装置让气体经过气体过滤装置，让采样气路中的气体形成洁净干燥气体。

所述初次湿度平衡机构中，包括初次湿度平衡点，让当前采样周期使用的颗粒物富集载体置于初次湿度平衡点，预先通过采样气路中的气体形成的洁净干燥气体对当前采样周期使用的颗粒物富集载体进行初次湿度平衡处理。

所述初次湿度平衡机构是通过后气路切换装置实现的，通过后气路切换装置将采样点出来的采样气路切换至初次湿度平衡点处，让采样气路进入当前采样周期使用的颗粒物富集载体，进入初次湿度平衡步骤。

与现有技术相比，由于在本实用新型带湿度平衡的颗粒物测量方法及装置中，将颗粒物富集步骤和增量测量步骤细化为湿度平衡步骤、颗粒物富集步骤、增量测量步骤、再次湿度平衡步骤和测量修正步骤。本实用新型通过湿度平衡和再次湿度平衡步骤有效控制了采样初始状态和再次湿度平衡步骤完成后颗粒物富集载体变化。通过将颗粒物富集载体变化控制在较低水平，从而解决dhs系统失效带来的颗粒物富集载体本底变化的不可控问题，有效保证了测量结果的准确性。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1所示为现有技术的颗粒物测量装置的结构示意图。

图2所示为本实用新型带湿度平衡的颗粒物测量方法的流程框图。

图3所示为本实用新型带湿度平衡的颗粒物测量装置的系统框图。

图4所示为本实用新型带湿度平衡的颗粒物测量装置的一个实施例的结构示图。

图5所示为带湿度平衡的颗粒物测量方法的一个实施例的流程框图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，参考图2和图4，本实用新型提供一种带湿度平衡的颗粒物测量方法，让经过湿度平衡处理的颗粒物富集载体对颗粒物进行富集并测量，包括如下步骤：

初次湿度平衡步骤100，设立初次湿度平衡点11，且初次湿度平衡点11位于采样气路中，在完成上一个采样周期之后，将采样气路得到洁净干燥气体，并对位于初次湿度平衡点11处的当前采样周期使用的颗粒物富集载体进行初次湿度平衡处理，采样头1对大气中的颗粒物进行筛选，经过dhs系统10对湿度进行控制，dhs系统10通过动态加热控制将采样气体相对湿度控制在一个较低的稳定值，以此减少采样气体湿度变化导致的颗粒物富集载体变化从而减少湿度对测量结果的影响，但在实际使用过程中，当湿度较高时，dhs系统10会处于超出其稳定工作的区间，即使将加热温度上升到允许的最高值也无法将采样气体湿度控制在指定的相对湿度值。其稳定颗粒物富集载体的效果将会被削弱，导致测量数据与真值存在较大的偏差；在本实施例中，初次湿度平衡步骤100是这样实现的：如图4所示，将采样气路系统的气体经过采样头1、dhs系统10后，再经过前气路切换装置2，在前气路切换装置2的控制下，让气体经过气体过滤装置3，气体过滤装置3用于对气体中的颗粒物和水气进行吸收，将气体中的颗粒物和水气过滤到较低浓度，即得到洁净干燥气体，通过该洁净干燥气体来对颗粒物富集载体进行湿度平衡；此时，后气路切换装置7将气路切换到初次湿度平衡点11处的颗粒物富集载体，即通过洁净干燥气体对位于初次湿度平衡点11处的颗粒物富集载体进行初次湿度平衡处理，需要说明的是，将采样气路中的气体经过切割头1、dhs系统10和气体过滤装置3之后的气体定义为洁净干燥气体。

颗粒物富集步骤200，将经过初次湿度平衡步骤100的颗粒物富集载体移入采样点12，并让采样气路中的颗粒物富集在颗粒物富集载体上；具体是，初次湿度平衡步骤完成后，停止采样泵9工作，将颗粒物富集载体从初次湿度平衡点11移入采样点12，然后再启动采样泵9工作，采样气路从采样头1出来经过dhs系统10后，在前气路切换装置2的控制下，直接进入通过采样点12处的颗粒物富集载体后排出采样气路系统，其中气体中的颗粒物富集在颗粒物富集载体上；

增量测量步骤300，检测在当前采样周期内富集在颗粒物载体上的质量增量，通过探测装置8检测富集在颗粒物载体上的质量增量；

再次湿度平衡步骤400，将洁净干燥气体对当前采样周期使用的完成颗粒物富集的颗粒物富集载体进行再次湿度平衡处理；将采样气路得到洁净干燥气体通过采样点12处的颗粒物载体进行再次湿度平衡处理，完成增量测量步骤后，气体经过采样头1、dhs系统10，在前气路切换装置2的控制下，气体经过气体过滤装置3得到洁净干燥气体，气体过滤装置3用于对气体中的颗粒物和水气进行吸收，将气体中的颗粒物和水气过滤到较低浓度，即得到洁净干燥气体，洁净干燥气体对采样点12处的颗粒物富集载体进行再次湿度平衡处理；

需要说明的是，在再次湿度平衡步骤中，在前气路切换装置2的控制下，气体经过气体过滤装置3得到洁净干燥气体，再经过采样点12上的颗粒物富集载体进行再次湿度平衡处理，再在后气路切换装置7的控制下，气路进入初次湿度平衡点11，对位于初次湿度平衡点11处的下周期使用的颗粒物富集载体进行初次湿度平衡处理，也即是说，初次湿度平衡步骤和再次湿度平衡步骤可以是同时进行的。

测量修正步骤500，通过检测当前采样周期内的颗粒物富集载体的质量增量，并修正测量结果。

参考图3和图4，为了实现上述目的，本实用新型还提供一种带湿度平衡的颗粒物测量装置，包括：

初次湿度平衡机构20，包括初次湿度平衡点11，且初次湿度平衡点11位于采样气路中，用于将采样气路得到洁净干燥气体，并对位于初次湿度平衡点处的当前采样周期使用的颗粒物富集载体进行初次湿度平衡处理；采样头1对大气中的颗粒物进行筛选，经过dhs系统10对湿度进行控制，dhs系统10通过动态加热控制将采样气体相对湿度控制在一个较低的稳定值，以此减少采样气体湿度变化导致的颗粒物富集载体变化从而减少湿度对测量结果的影响，但在实际使用过程中，当湿度较高时，dhs系统10会处于超出其稳定工作的区间，即使将加热温度上升到允许的最高值也无法将采样气体湿度控制在指定的相对湿度值。其稳定颗粒物富集载体的效果将会被削弱，导致测量数据与真值存在较大的偏差；在本实施例中，初次湿度平衡机构20是这样工作的：如图4所示，将采样气路系统的气体经过采样头1、dhs系统10后，再经过前气路切换装置2，在前气路切换装置2的控制下，让气体经过气体过滤装置3，气体过滤装置3用于对气体中的颗粒物和水气进行吸收，将气体中的颗粒物和水气过滤到较低浓度，即得到洁净干燥气体，通过该洁净干燥气体来队颗粒物富集载体进行湿度平衡；此时，后气路切换装置7将气路切换到初次湿度平衡点11处的颗粒物富集载体，即通过洁净干燥气体对位于初次湿度平衡点11处的颗粒物富集载体进行初次湿度平衡。

颗粒物富集机构30，用于将经过初次湿度平衡机构20除湿的颗粒物富集载体移入采样点12，并让采样气路中的颗粒物富集在颗粒物富集载体上；具体是，初次湿度平衡步骤完成后，停止采样泵9工作，将颗粒物富集载体移入采样点12，然后再启动采样泵9工作，采样气路从采样头1出来经过dhs系统10后，在前气路切换装置2的控制下，直接进入通过采样点12处的颗粒物富集载体后排出采样气路系统，其中气体中的颗粒物富集在颗粒物富集载体上；

增量测量机构40，用于检测在当前采样周期内富集在颗粒物富集载体上的质量增量，通过探测装置8检测富集在颗粒物富集载体上的质量增量；

再次湿度平衡处理机构50，用于将洁净干燥气体对当前采样周期使用的颗粒物富集载体进行再次湿度平衡处理；用于将采样气路得到洁净干燥气体通过采样点12处的颗粒物载体进行再次湿度平衡处理；完成增量测量后，气体经过采样头1、dhs系统10，在前气路切换装置2的控制下，气体经过气体过滤装置3得到洁净干燥气体，洁净干燥气体对采样点12处的颗粒物富集载体进行再次湿度平衡处理；

测量修正机构60，用于通过检测当前采样周期内的颗粒物富集载体的质量增量，并修正测量结果。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，洁净干燥气体是通过采样气路中的气体经过切割头1、dhs系统10和气体过滤装置3之后的气体定义为洁净干燥气体，在实际操作中，干燥洁净的气体可以是预先贮存在一个特定气体容器内，需要用到洁净干燥气体时，可以从气体容器内输出至初次湿度平衡点或者采样点，即是让颗粒物富集载体在进行颗粒物富集之前和颗粒物富集之后分别让洁净干燥气体进行冲击而实现湿度平衡，洁净干燥气体可以按特定要求制作。

下面参考图4、5，详细说明本实用新型带湿度平衡的颗粒物测量方法的详细过程：

1、通过采样头进行颗粒物筛选；

2、dhs系统湿度控制；

3、切换气路到过滤气路分支，在本步骤中，气路切换是通过前气路切换装置2进行把气路切换到过滤气路分支，即是让采样气路经过气体过滤装置；

4、采样气路通过过滤装置过滤颗粒物和水分，即是在本步骤中气体过滤装置3用于对气体中的颗粒物和水气进行吸收，将气体中的颗粒物和水气过滤到较低浓度，即得到洁净干燥气体；

5、气路切换到初次湿度平衡点，让洁净干燥气体通过初次湿度平衡点，并对位于初次湿度平衡点处的当前采样周期使用的颗粒物富集载体进行初次湿度平衡处理；

6、将气路切换到采样气路，本步骤中是通过前气路切换装置切换实现的；

7、颗粒物富集步骤，将位于初次湿度平衡点处的颗粒物富集载体移到采样点进入当前采样周期，颗粒物富集载体进行颗粒物富集，需要说明的是本步骤是在完成初次湿度平衡处理之下进行的；

8、切换气路到过滤气路分支；

9、采样气路通过过滤装置过滤颗粒物和水分，此时采样气路通过后气路切换装置7进行控制，让采样气路切换至初次湿度平衡点；

11a、完成颗粒物富集步骤的颗粒物富集载体仍然位于采样点处，洁净干燥气体对采样点处的完成颗粒物富集步骤的颗粒物富集载体进行再次湿度平衡处理；

11b、洁净干燥气体通过初次湿度平衡点处的颗粒物富集载体进行初次湿度平衡处理；

12、测量修正。

需要说明的是，以上步骤11a和11b是可以同时进行的。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。