大气颗粒物湿式间隙检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于大气颗粒物在线检测技术领域，特别是一种大气颗粒物湿式间隙检测 装置。
【背景技术】
[0002] 悬浮于大气中的颗粒物与人类的生活、健康密切相关，是危害人体健康和影响环 境的重要因素之一。大气颗粒物可W通过呼吸沉积于人体肺泡内并进入血液循环系统危害 人类健康，而且颗粒物能够吸附周围的有毒有害物质，因此吸附有毒有害物质的颗粒物对 人体的危害性和不确定性远远其他大气污染物。颗粒物对气候环境也有重要影响，主要表 现在影响能见度，散射、吸收或发射长波福射，影响地面水分蒸发，破坏水分循环，从而对气 候变化产生重要影响。
[0003] 目前生产环境中的微纳米气溶胶在线检测的原理基本属于称重法或光散射法两 种。其中滤膜称重法是测定空气中气溶胶（颗粒物）质量浓度的最基本方法。TE0M震荡微 天平根据集聚于滤膜上气溶胶粒子的质量与微天平震荡频率之间的关系，通过将频率转换 为电信号来测量气溶胶浓度，它的缺点是装置体积比较大，不适合携带至现场做测试，且价 格比较昂贵；某些基于光散射的测量仪器利用气溶胶粒子在经过激光照射区域时会造成光 线的散射，通过测量散射光的强度来检测粉尘的浓度，散射光的叠加会对粉尘测量结果造 成较大的误差，且光学系统较为复杂。
[0004] 在现有基于滤膜称重法的在线检测手段中，主要存在W下几个问题：对微天平精 确度要求高；检测数据受客观因素影响较大；对高湿度或挥发性的气溶胶检测精度低。基 于光散射法的检测技术中，主要存在技术原理复杂；另外，操作繁琐；难W获得微纳米气溶 胶粒子样品，不便于深入研究分析微纳米气溶胶的理化特性。
[0005] 中国专利号201320092821. 3公开了生产环境微纳米气溶胶湿式紫外吸收法在线 检测装置，利用中国专利号化200810020527. 5公开的一种空气中微纳米粉尘的高效捕集 设备作为采样部件，再利用紫外分光光度计来作为检测系统，实现微纳米气溶胶的在线监 巧。。此设备虽实现了空气中颗粒物的在线监测，但由于捕集液中颗粒物的长时间积累，易超 出紫外分光光度计的检测范围，造成数据失真。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种高效、准确、结构简单容易实现的大气颗粒物湿式间 隙检测装置。
[0007] 实现本发明目的的技术解决方案为：一种大气颗粒物湿式间隙检测装置，包括湿 法采样系统、捕集液检测系统、净化系统和控制系统，所述湿法采样系统包括可控溫蓄水 池、凝并室、吸收池、气累、鼓风机，捕集液检测系统包括第一电磁阀口、第二电磁阀口、样品 池、紫外分光光度计、循环水累和连接水管，净化系统包括第=电磁阀口、净水机、蓄水池、 第四电磁阀口，控制系统包括单片机、液晶显示终端、SD卡存储模板和多个继电器；
[0008] 采用导气管顺次连接鼓风机、可控溫蓄水池、凝并室和吸收池，气累通过导气管接 入吸收池的液面上方，其中凝并室顶部开设两个进气孔，一个气孔与导气管连接、另一个气 孔与大气相通；所述样品池为上下开口的连通结构，且样品池设置于紫外分光光度计的暗 室内，吸收池的底部和侧壁分别设置一个开孔，底部开孔通过连接水管顺次与第一电磁阀 n、样品池、循环水累、第二电磁阀口连接，最后通过第二电磁阀口接入吸收池的侧壁开孔； 循环水累的输出端通过第=电磁阀口与净水机的输入端连接，净水机的输出端通过水管接 入蓄水池，蓄水池和吸收池通过第四电磁阀口连接；单片机通过串口通信数据线与捕集液 检测系统的紫外分光光度计连接，单片机的控制端分别通过一个继电器接入第一电磁阀 n、第二电磁阀口、第=电磁阀口、第四电磁阀n、气累、鼓风机、循环水累，液晶显示终端、SD卡存储模板分别与单片机连接。
[0009] 进一步地，所述鼓风机的进气端设有滤忍。
[0010] 进一步地，所述凝并室外壁设有循环冷却夹层，循环冷却水下进上出。
[0011] 进一步地，所述样品池的材料为石英玻璃。
[0012] 进一步地，所述可控溫蓄水池能够自动补水。
[0013]本发明与现有技术相比，其显著优点为：（1)原理简单，成本低廉，操作简便，能够 实现自动化控制；（2)可实现高湿度或具有半挥发性微纳米气溶胶的有效检测，既能实现 微纳米气溶胶的在线检测，又能对其进行高效捕获，便于进一步进行气溶胶粒子的理化分 析测试；（3)鉴于紫外吸收检测具有特征检测波长，因此可有效针对生产粉尘进行检测，不 受其它来源粉尘的干扰，且可长时间监测。
【附图说明】
[0014]图1是本发明大气颗粒物湿式间隙检测装置的结构示意图。
[0015] 图2是本发明大气颗粒物湿式间隙检测装置中控制系统的原理示意图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0017] 结合图1~2,本发明大气颗粒物湿式间隙检测装置，包括湿法采样系统1、捕集液 检测系统2、净化系统3和控制系统4,所述湿法采样系统1包括可控溫蓄水池11、凝并室 12、吸收池13、气累14、鼓风机15,捕集液检测系统2包括第一电磁阀口 21、第二电磁阀口 22、样品池23、紫外分光光度计24、循环水累25和连接水管26,净化系统3包括第=电磁 阀口 31、净水机32、蓄水池33、第四电磁阀口 34,控制系统4包括单片机41、液晶显示终端 42、SD卡存储模板43和多个继电器44 ;
[0018] 采用导气管顺次连接鼓风机15、可控溫蓄水池11、凝并室12和吸收池13,气累14 通过导气管接入吸收池13的液面上方，其中凝并室12顶部开设两个进气孔，一个气孔与导 气管连接、另一个气孔与大气相通；所述样品池23为上下开口的连通结构，且样品池23设 置于紫外分光光度计24的暗室内，吸收池13的底部和侧壁分别设置一个开孔，底部开孔通 过连接水管26顺次与第一电磁阀口 21、样品池23、循环水累25、第二电磁阀口 22连接，最 后通过第二电磁阀口 22接入吸收池13的侧壁开孔；循环水累25的输出端通过第=电磁阀 口 31与净水机32的输入端连接，净水机32的输出端通过水管接入蓄水池33,蓄水池33和 吸收池13通过第四电磁阀口 34连接；单片机41通过串口通信数据线与捕集液检测系统2 的紫外分光光度计24连接，单片机41的控制端分别通过一个继电器44接入第一电磁阀口 21、第二电磁阀口 22、第S电磁阀口 31、第四电磁阀口 34、气累14、鼓风机15、循环水累25， 液晶显示终端42、SD卡存储模板43分别与单片机41连接。
[0019] 检测时，利用鼓风机15向可控溫蓄水池11鼓气，带有水蒸气的气体通过导气管进 入凝并室12,大气中带有颗粒物的气体通过另一个气孔进入凝并室12,带有水蒸气的气体 和带有颗粒物的气体进行碰撞凝并后进入吸收池13中的捕集液，从捕集液排出的气体经 过气累14从吸收池13中排除；通过控制系统4中的单片机41开启第一电磁阀口 21、循环 水累25、第二电磁阀口 22形成检测回路，使捕集液充满样品池23后关闭第一电磁阀口 21、 循环水累25、第二电磁阀口 22 ;单片机41通过串口通信数据线采集紫外分光光度计24的 检测数据并存入SD卡存储模板43,液晶显示终端42实时显示检测结果；开启第一电磁阀 口 21、循环水累25、第=电磁阀口 31，吸收池13中的捕集液通过水管进入净水机32进行净 化，净化后的捕集液输送至蓄水池33储存，开启第四电磁阀口 34使得蓄水池33中的捕集 液进入吸收池13。
[0020] 进一步地，所述鼓风机15的进气端设有滤忍。所述凝并室12外壁设有循环冷却 夹层，循环冷却水下进上出。所述样品池23的材料为石英玻璃。所述可控溫蓄水池11能 够自动补水。
[0021] 基于上述装置的大气颗粒物湿式紫外吸收法在线检测方法，包括W下步骤：
[0022] 步骤1，利用鼓风机15向可控溫蓄水池11鼓气，带有水蒸气的气体通过导气管进 入凝并室12,大气中带有颗粒物的气体通过另一个气孔进入凝并室12,带有水蒸气的气体 和带有颗粒物的气体进行碰撞凝并后进入吸收池13中的捕集液，从捕集液排出的气体经 过气累14从吸收池13中排除；
[0023] 步骤2、通过控制系统4中的单片机41开启第一电磁阀口 21、循环水累25、第二电 磁阀口 22形成检测回路，使捕集液充满样品池23后关闭第一电磁阀口 21、循环水累25、第 二电磁阀口 22 ;
[0024] 步骤3,单片机41通过串口通信数据线采集紫外分光光度计24的检测数据并存入 SD卡存储模板43,紫外分光光度计24的检测数据通过单片机41处理得到空气中颗粒物的 浓度值，空气中颗粒物的浓度值实时显示于液晶显示终端42 ;
[00巧]步骤4,当吸收池13中的捕集液需要净化的时候，开启第一电磁阀口 21、循环水累 25、第=电磁阀口 31，吸收池13中的捕集液通过水管进入净水机32进行净化，净化后的捕 集液输送至蓄水池33储存，开启第四电磁阀口 34使得蓄水池33中的捕集液进入吸收池 13,使得捕集液被循环净化重复使用。
[0026] 进一步地，步骤1中所述可控溫