專利名稱：現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣溶膠粒子濃度的方法及其檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣溶膠粒子的檢測(cè)方法及其檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
氣溶膠粒子是指懸浮在大氣或空氣中的直徑從不足1微米到上百微米的固體或液體粒子。一般是自然產(chǎn)生(如火山爆發(fā)和沙塵暴)或人為活動(dòng)的結(jié)果。后者的成份可大致分為三類硫酸鹽氣溶膠，生物質(zhì)燃燒氣溶膠和化石燃料燃燒產(chǎn)生的黑煙。氣溶膠對(duì)人類生活的影響極大。大多數(shù)空氣污染都與氣溶膠相關(guān)。不論是熱電廠產(chǎn)生的成噸計(jì)的煙塵，還是數(shù)以萬計(jì)的機(jī)動(dòng)車排放的煙霧，以及餐廳烹調(diào)產(chǎn)生的油煙氣溶膠，都會(huì)對(duì)人們的呼吸和循環(huán)系統(tǒng)造成損害。以后者為例，當(dāng)烹飪溫度達(dá)到230-280℃時(shí)，油煙中就可能產(chǎn)生致癌物質(zhì).。據(jù)臺(tái)灣衛(wèi)生署分析，臺(tái)灣家庭主婦患肺癌的比例居高不下，主要原因即是長(zhǎng)期處于烹調(diào)油煙污染的環(huán)境。南京市調(diào)查發(fā)現(xiàn)，人群中51.6％的肺鱗癌和61.0％的肺腺癌的發(fā)生歸因于家庭油煙污染。所以控制人為活動(dòng)中氣溶膠的產(chǎn)生，凈化含有害氣溶膠的空氣是人類為自身健康所必須付出的努力。但為了較好地完成這一系統(tǒng)工程，需先找到能準(zhǔn)確快速地檢測(cè)或監(jiān)測(cè)氣溶膠濃度的方法和手段，同時(shí)研制出使用方便，可靠性高的設(shè)備。這是環(huán)保領(lǐng)域當(dāng)務(wù)之急的課題之一。但到目前為止，還沒有能適用于大多數(shù)氣溶膠的普適性檢測(cè)技術(shù)。人們只能針對(duì)不同的氣溶膠研究出不同的檢測(cè)方法，而且這些方法大多較復(fù)雜，檢測(cè)周期較長(zhǎng)，通常是現(xiàn)場(chǎng)采樣，然后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理和分析，不能在現(xiàn)場(chǎng)立即得到結(jié)果，很不方便。
以烹飪油煙氣溶膠的檢測(cè)為例，由于飲食習(xí)慣的差異，國(guó)外對(duì)相關(guān)研究興趣不大。尚未開發(fā)出現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)油煙氣溶膠濃度的設(shè)備。美國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?,849,596)提出了一種測(cè)定食用油油煙濃度的方法，即先加熱確定量的食用油到一定溫度，再用硫酸吸收產(chǎn)生的油煙，再通過已制定好的色譜-濃度標(biāo)示對(duì)照確定酸液中溶解的油煙凝結(jié)物濃度，最后換算成所測(cè)油煙霧濃度。這種方法的準(zhǔn)確性不會(huì)很高，色譜-濃度標(biāo)示制作難度大，不太適用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。
國(guó)內(nèi)對(duì)飲食業(yè)烹飪油煙的排放標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)量手段已頒布了一套試行法規(guī)(GB18483-2001，2002年1月1日實(shí)行)。該方法是先用特別的采樣機(jī)在規(guī)定的條件下對(duì)油煙霧采樣，讓含油煙霧的氣流通過裝有不銹鋼絲網(wǎng)濾芯的采集頭以截留微小的油煙氣溶膠顆粒，然后將收集了油煙的濾芯取出放于盛有四氯化碳溶劑的容器中，在超聲波作用下讓油煙凝結(jié)物溶解，將溶有油煙凝結(jié)物的溶劑移入比色管中定容，最后用紅外分光光度法測(cè)出其油煙含量，再換祘成所測(cè)的油煙濃度。整個(gè)過程一般需數(shù)天時(shí)間，這對(duì)于需現(xiàn)場(chǎng)快速獲得檢測(cè)結(jié)果的情況(如環(huán)保局人員到餐廳檢測(cè)油煙排放是否合乎標(biāo)準(zhǔn))顯然不太適用。此外，由于油煙氣溶膠顆粒的慣性比氣體分子的慣性大得多。因此，為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，該方法要求等速采樣，這使得采樣機(jī)的結(jié)構(gòu)變得十分復(fù)雜，成本上升，而工作可靠性則降低。四氯化碳的致癌性也使得分析人員心存顧慮。
非食用油(如煤焦油，木焦油，礦物油和天然瀝青等)受熱產(chǎn)生的油煙霧會(huì)造成嚴(yán)重的室外環(huán)境污染。以瀝青油煙霧為例，凡加工，制造和使用瀝青，煤炭，石油及含瀝青的物質(zhì)，在加熱和燃燒的過程中均會(huì)產(chǎn)生成分復(fù)雜的瀝青油煙氣溶膠，由于嚴(yán)重污染空氣，國(guó)家已規(guī)定了嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16297-1996)?，F(xiàn)有污染源為80mg/m3，新污染源為40mg/m3。目前對(duì)這類油煙霧濃度的檢測(cè)仍缺少完備的手段。中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?2221112)提出一種檢測(cè)樣品中瀝青含量的儀器，是將樣品在儀器的燃燒室中燃燒，用電子天平測(cè)量反應(yīng)物后計(jì)算出相應(yīng)瀝青含量。該設(shè)備并不適合檢測(cè)瀝青油煙氣溶膠濃度。
再以總懸浮顆粒物(TSP)或煙塵的檢測(cè)為例，常規(guī)的方法是抽取一定體積的空氣通過已恒重的濾膜或?yàn)V筒，氣流中的氣溶膠粒子被阻留在膜上或筒中，由采樣前后的重量差及采樣體積，可計(jì)算出TSP或煙塵濃度(如果有水分，需加熱烘干后在稱量)。對(duì)于可吸入塵(飄塵，IP)，也可采用前述重量差法。此外，還有壓電晶體振蕩法和β射線吸收法。后者是通過測(cè)定清潔濾帶(未采塵)和采塵濾帶對(duì)射線吸收程度的差異來測(cè)量采塵量的，由于含塵空氣的體積已知，故可計(jì)算出IP的濃度。從近年來這方面公開的專利看，快速檢測(cè)或監(jiān)測(cè)TSP，IP或煙塵的技術(shù)發(fā)展較快，但大體趨勢(shì)仍然集中在兩個(gè)方向。一是利用氣溶膠粒子對(duì)各種光線(可見光，紅外光，激光等)的作用(阻擋，吸收，漫反射等)，通過測(cè)量光線照射前后的變化來獲取氣溶膠濃度的信息。如英國(guó)專利(中國(guó)申請(qǐng)?zhí)?2804173)，中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?2232672)，中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?1136683)，美國(guó)專利(中國(guó)申請(qǐng)?zhí)?9103172)，美國(guó)專利(中國(guó)申請(qǐng)?zhí)?7119085)，中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?3211786)，中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?1202747)，中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?1254195)，中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?6114134)和中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?4202316)。這一類方法的局限是，當(dāng)檢測(cè)或監(jiān)測(cè)環(huán)境較惡劣時(shí)(如煙道氣流腐蝕性強(qiáng)，水汽量大，粘性油煙濃度大)，檢測(cè)誤差增大，甚至儀器很快就會(huì)失效或損壞。另一發(fā)展方向是β射線吸收法的優(yōu)化或改進(jìn)。如中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?2200914)，中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?9205791)和中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?2238238)。除了由前一類方法的局限外，β射線源的價(jià)格和安全也會(huì)造成一些問題。
考慮到氣溶膠粒子對(duì)人體健康危害程度的不同，有時(shí)還需測(cè)定粒子大小的分布。粒子粒徑的分布有兩種表示方式，一是不同粒徑的數(shù)目分布，一是不同粒徑的重量濃度分布。前者可用光散射式粒子計(jì)數(shù)器測(cè)定。后者可用根據(jù)撞擊捕獲原理制成的采樣器分級(jí)捕集不同粒徑范圍的氣溶膠粒子，再用稱重法測(cè)定濃度分布。一般來講，這些設(shè)備多較貴，檢測(cè)過程復(fù)雜，檢測(cè)周期也長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種新的適合于大多數(shù)氣溶膠粒子濃度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣溶膠粒子濃度的方法及其檢測(cè)儀，解決研制一種現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)或長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)氣溶膠粒子濃度的方法和相關(guān)設(shè)備；并解決由此技術(shù)方便地得到氣溶膠粒子粒徑濃度分布狀況的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案這種現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣溶膠粒子濃度的方法，其特征在于主要步驟包括(1)、將管狀探頭置于含氣溶膠粒子的氣流中，管狀探頭內(nèi)有一個(gè)正高壓電極和一個(gè)負(fù)高壓電極金屬絲，兩電極之間形成至少一個(gè)電暈場(chǎng)；(2)、含氣溶膠粒子的氣流通過上述電暈場(chǎng)，使氣流中至少有部分待測(cè)氣溶膠粒子在電暈場(chǎng)帶上負(fù)電荷；(3)、在電暈場(chǎng)，帶負(fù)電荷的氣溶膠粒子沉積在正高壓電極上；(4)、檢測(cè)與正高壓電極連接的電路內(nèi)出現(xiàn)的電流或電壓的變化數(shù)據(jù)；(5)、將檢測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)的或常規(guī)的檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)比標(biāo)定，得到此方法中電流或電壓的變化與氣溶膠粒子濃度之間的關(guān)系曲線或經(jīng)驗(yàn)公式；根據(jù)上述關(guān)系曲線或經(jīng)驗(yàn)公式，得到氣溶膠粒子的濃度。
本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣溶膠粒子濃度的檢測(cè)儀，其特征在于檢測(cè)儀包括管狀探頭和與管狀探頭連接的檢測(cè)儀主機(jī)；管狀探頭包括以下部件一個(gè)絕緣的管狀外殼；套在管狀外殼內(nèi)的金屬管狀正高壓電極；與管狀外殼內(nèi)壁固定、并設(shè)于正高壓電極兩端的兩個(gè)支柱；直接在兩支柱之間、并置于絕緣外殼中軸線的負(fù)高壓電極金屬絲和金屬?gòu)椈?，沉積電極；檢測(cè)儀主機(jī)包括正高壓電極接線與負(fù)高壓電極接線之間的回路中連接變壓器、整流電路、調(diào)壓器、直流低壓電源；與沉積電極正高壓接線連接的檢測(cè)回路，該回路包括串聯(lián)的電阻、連接電阻兩端的放大電路、與放大電路連接的中央芯片、顯示屏、與中央芯片連接的電源電路和輸出檢測(cè)信號(hào)的接口。
冷卻風(fēng)扇、控制開關(guān)和電源插座。
上述氣溶膠粒子包括烹飪油煙霧，礦物油煙霧，工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的煙塵和煙霧，大氣中的沙塵，飄塵及可吸入顆粒物。
上述含氣溶膠粒子的氣流處于靜態(tài)或基本不流動(dòng)時(shí)，采用抽氣裝置或加熱裝置擾動(dòng)氣流。
上述含氣溶膠粒子的氣流在進(jìn)入電暈場(chǎng)之前被加熱，使其中的水汽或水霧變成水蒸氣分子。
上述負(fù)高壓電極具有至少一個(gè)尖端，通過調(diào)整尖端與正高壓電極之間的距離和電壓，產(chǎn)生所需強(qiáng)度和作用區(qū)域大小的電暈場(chǎng)。
上述用于沉積氣溶膠粒子的正高壓電極是產(chǎn)生電暈場(chǎng)所用的正高壓電極，或是另一帶正電的沉積電極。
上述檢測(cè)與沉積氣溶膠粒子的正高壓電極連接的電路內(nèi)出現(xiàn)的電流或電壓的變化的方法包括在沉積氣溶膠粒子的電極相連的回路中串接一電阻。
上述得到的實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在檢測(cè)儀主機(jī)內(nèi)；或通過與檢測(cè)儀主機(jī)相連的數(shù)據(jù)線傳到遠(yuǎn)方的計(jì)算機(jī)中；或在檢測(cè)儀主機(jī)中加入遠(yuǎn)程無線通訊部件，直接將得到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳到遠(yuǎn)方的計(jì)算機(jī)中。
上述沉積電極是平行或垂直于氣流方向的網(wǎng)狀沉積電極、板狀沉積電極或管狀沉積電極。
本發(fā)明提出了一種普適性的氣溶膠粒子濃度的檢測(cè)原理，突破以往“采集柎頄分析”的檢測(cè)模式。根據(jù)上述原理，本發(fā)明提出了相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)，通過它可以方便，靈敏和快速地檢測(cè)出空氣或管道氣流中大多數(shù)氣溶膠粒子的濃度或長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)氣溶膠粒子濃度的變化情況。根據(jù)上述原理和技術(shù)，本發(fā)明設(shè)計(jì)出了具體的氣溶膠濃度現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)管狀探頭和檢測(cè)儀。
本發(fā)明提出的氣溶膠粒子濃度的檢測(cè)或監(jiān)測(cè)原理如下當(dāng)導(dǎo)電電極上有曲率較大的尖端或表面而又遠(yuǎn)離其他導(dǎo)體時(shí)，由于尖端或高曲率表面附近的電場(chǎng)較強(qiáng)，使電場(chǎng)內(nèi)的氣體電離，生成大量電子和陰離子，引起氣體導(dǎo)電(并伴隨發(fā)光)。如果此時(shí)氣體中存在有氣溶膠粒子，他們將通過與捕獲電子和陰離子的氣體粒子碰撞而被荷電。帶上負(fù)電荷的氣溶膠粒子在電場(chǎng)力和/或流動(dòng)氣流的作用下，可被推向具有與粒子荷電相反電性的導(dǎo)電電極，失去荷電而沉積，同時(shí)引起與該電極連接的電路內(nèi)出現(xiàn)電流或電壓的變化。這種變化與氣溶膠粒子的濃度呈正的關(guān)系。通過適當(dāng)?shù)氖侄螜z測(cè)或監(jiān)測(cè)這種變化，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理和分析，同時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)的或常規(guī)的檢測(cè)方法得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比標(biāo)定，即可得到氣溶膠粒子的濃度信息。
這種方法適合大多數(shù)含有氣溶膠粒子的氣流或空氣。合適的粒子直徑范圍可從小于0.1微米到數(shù)百微米。合適的氣溶膠粒子比電阻從104-5×1011Ωcm。因此對(duì)烹飪油煙氣溶膠粒子，大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)排放的煙塵，煙霧和大氣中的人為和自然產(chǎn)生的氣溶膠粒子均有效。相反，對(duì)于水霧粒子，由于其比電阻太小，較不敏感。對(duì)于干燥氣流中比電阻特別大的粉塵粒子，也不夠敏感，但如氣流濕度稍大，這些粒子表面被潤(rùn)濕，則敏感度將明顯提高。上述這些特性十分有利于實(shí)際生產(chǎn)和生活中氣溶膠粒子濃度的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)或長(zhǎng)期監(jiān)控。本發(fā)明可用于檢測(cè)各種油煙霧、工業(yè)煙塵和煙霧、沙塵、飄塵及可吸入顆粒物。


圖1是實(shí)施例一的一種適于油煙濃度現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的一種管狀探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實(shí)施例二的一種適于煙塵濃度現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的一種管狀探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是實(shí)施例三的一種適于空氣飄塵現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的一種管狀探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是實(shí)施例四的一種直接采用電暈正高壓極作為沉積電極的管狀探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的一種現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣溶膠粒子濃度檢測(cè)儀的示意圖。
圖6是沉積電極與檢測(cè)回路相連的電路原理圖。
1-外殼、2-負(fù)高壓電極金屬絲、3-管狀正高壓電極、4-支柱、5-金屬?gòu)椈伞?1-網(wǎng)狀沉積電極、62-板狀沉積電極、63-管狀沉積電極、7-電加熱絲網(wǎng)、8-正高壓電極接線、9-負(fù)高壓電極接線、10和11是電加熱絲的接線、12-沉積電極的回路接線、13-抽風(fēng)扇、14-風(fēng)扇電機(jī)、15-風(fēng)扇支架、16、17-風(fēng)扇電機(jī)的電源線、18-絕緣線。R0-電阻、19-放大電路、F-保險(xiǎn)管、R1-保護(hù)電阻。
101-管狀探頭、102-插頭、103-電纜線、104-檢測(cè)儀主機(jī)、105-檢測(cè)回路、106-中央芯片、107-液晶顯示屏、108-直流低壓電源、109-直流變壓器、110-調(diào)壓器、111-變壓器、112-整流電路、113-控制開關(guān)、114-冷卻風(fēng)扇、115-交流電源插座、116-外接直流電源插座、117-接口。
具體實(shí)施例方式
這種檢測(cè)或監(jiān)測(cè)的主要步驟如下
(1)、將管狀探頭置于含氣溶膠粒子的氣流中，管狀探頭內(nèi)有一個(gè)正高壓電極和一個(gè)負(fù)高壓電極金屬絲，兩電極之間形成至少一個(gè)電暈場(chǎng)。
(2)、含氣溶膠粒子的氣流通過上述電暈場(chǎng)，使氣流中至少有部分待測(cè)氣溶膠粒子在電暈場(chǎng)帶上負(fù)電荷。
(3)、在電暈場(chǎng)，帶負(fù)電荷的氣溶膠粒子沉積在正高壓電極上。
(4)、檢測(cè)與正高壓電極連接的電路內(nèi)出現(xiàn)的電流或電壓的變化數(shù)據(jù)。
(5)、將檢測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)的或常規(guī)的檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)比標(biāo)定，得到此方法中電流或電壓的變化與氣溶膠粒子濃度之間的關(guān)系曲線或經(jīng)驗(yàn)公式；根據(jù)上述關(guān)系曲線或經(jīng)驗(yàn)公式，得到氣溶膠粒子的濃度。
根據(jù)上述檢測(cè)原理和技術(shù)，可以設(shè)計(jì)出具體的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)元件和設(shè)備。
管狀探頭實(shí)施例一圖1顯示的是一種烹飪油煙檢測(cè)管狀探頭的示意圖。圖中標(biāo)號(hào)1是管狀探頭的管狀外殼，由絕緣材料制成。標(biāo)號(hào)2是產(chǎn)生電暈的負(fù)高壓電極金屬絲。標(biāo)號(hào)3是產(chǎn)生電暈的管狀正高壓電極，由金屬材料制成，標(biāo)號(hào)8是與正高壓電極相連的正高壓接線，通常應(yīng)接地，以保證安全。標(biāo)號(hào)4是與外殼固連的支柱，其作用是支撐負(fù)高壓電極金屬絲2，使其保持在管狀正高壓電極3的中心軸線位置。標(biāo)號(hào)5是金屬?gòu)椈?，其作用是使?fù)高壓電極金屬絲2繃緊，并始終保持為一直線狀態(tài)，從而防止由于彎曲造成的與管狀正高壓電極3間的放電。標(biāo)號(hào)9是與負(fù)高壓電極金屬絲連接的負(fù)高壓接線。標(biāo)號(hào)61是網(wǎng)狀沉積電極，其網(wǎng)平面垂直于氣流方向，由導(dǎo)電材料制成，標(biāo)號(hào)12是與沉積電極連接的回路接線。標(biāo)號(hào)7是電加熱絲網(wǎng)，其作用是加熱網(wǎng)狀沉積電極，使其上附著的油煙污垢杯分解，剝離或消除。標(biāo)號(hào)10和11是電加熱絲的接線，可以接交流，也可以接直流電源。電熱絲網(wǎng)7和網(wǎng)狀沉積電極61可以買零件自制，也可請(qǐng)專業(yè)廠家按要求定制。
該管狀探頭的工作原理如下含油煙氣溶膠粒子的氣流從右端進(jìn)入管狀探頭后，通過負(fù)高壓電極金屬絲2與管狀正高壓電極3形成的電暈場(chǎng)，油煙氣溶膠粒子帶上負(fù)電荷后從電暈場(chǎng)排出，在穿過網(wǎng)狀沉積電極61時(shí)失去電荷而沉積，引起與網(wǎng)狀沉積電極61相連回路中的電壓或電流變化。沉積在網(wǎng)狀沉積電極61上的油煙污垢能因電加熱絲網(wǎng)7的通電而去除。
管狀探頭實(shí)施例二圖2顯示的是一種煙塵濃度現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)管狀探頭的設(shè)計(jì)示意圖。與實(shí)施例一不同的是電加熱絲網(wǎng)7設(shè)置于管狀外殼1的氣流進(jìn)口處，其作用是加熱進(jìn)入管狀探頭的氣流，使其中的水汽或水霧成為水蒸氣分子。含煙塵和水汽的氣流從右端進(jìn)入管狀探頭后，預(yù)先被電加熱絲網(wǎng)7加熱，使水汽成為水蒸氣分子。沉積在網(wǎng)狀沉積電極61上的煙塵可以在檢測(cè)完成后通過抖動(dòng)管狀探頭而倒出。當(dāng)然也可以在沉積電極附近設(shè)置另一層電加熱絲網(wǎng)，用于加熱網(wǎng)狀沉積電極，使其上附著的油煙污垢杯分解，剝離或消除。
管狀探頭實(shí)施例三圖3顯示的是一種空氣中飄塵現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)管狀探頭的設(shè)計(jì)示意圖。與實(shí)施例一不同的是沉積電極是板狀沉積電極62，板狀沉積電極平面平行于氣流方向，由導(dǎo)電材料制成，12是沉積電極的回路接線。高壓值可控可調(diào)，以獲取飄塵粒徑的重量濃度分布。在管狀探頭進(jìn)口附近設(shè)置抽風(fēng)扇13，其功能是將含飄塵的空氣抽入管狀探頭管內(nèi)。驅(qū)動(dòng)抽風(fēng)扇的電機(jī)14，其功率和轉(zhuǎn)速可調(diào)，以適合不同的技術(shù)要求。抽風(fēng)扇由支撐風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸的支架15支撐。風(fēng)扇電機(jī)的電源線16、17與檢測(cè)儀主機(jī)連接。
該管狀探頭的工作原理如下含飄塵的空氣由于抽風(fēng)扇13的開啟從右端進(jìn)入管狀探頭，在通過電暈場(chǎng)后，帶上負(fù)電荷的飄塵粒子從電暈場(chǎng)排出，在穿過板狀沉積電極62時(shí)失去電荷而沉積，引起與板狀沉積電極62相連回路中的電壓或電流變化。沉積在板狀沉積電極62上的飄塵可以在檢測(cè)完成后通過抖動(dòng)管狀探頭而倒出。
管狀探頭實(shí)施例四圖4顯示的是一種直接采用電暈正高壓極作為沉積電極的管狀探頭設(shè)計(jì)示意圖。與實(shí)施例一不同的是管狀外殼1的內(nèi)壁通長(zhǎng)套有金屬管，金屬管前段(圖中右半段)作為管狀正高壓電極3，金屬管后段(圖中左半段)作為管狀沉積電極63使用。兩個(gè)支柱4設(shè)置于管狀外殼的前端和后端，支柱4之間自前至后依次直線連接負(fù)高壓電極金屬絲2、絕緣線6、金屬?gòu)椈?。
該管狀探頭的工作原理如下含氣溶膠粒子的氣流從右端進(jìn)入管狀探頭后通過電暈場(chǎng)，氣溶膠粒子在金屬管的前段管狀正高壓電極3內(nèi)帶上負(fù)電荷，在金屬管的后段失去電荷而沉積在管狀沉積電極63上，引起與管狀正高壓電極3相連回路中的電壓或電流變化。沉積在管內(nèi)壁上的氣溶膠粒子可以在檢測(cè)完成后通過抖動(dòng)管狀探頭而倒出或清除。
檢測(cè)儀實(shí)施例圖5顯示的是一種氣溶膠粒子濃度現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)示意圖。管狀探頭101與檢測(cè)儀主機(jī)104通過插頭102和電纜線103連接。電纜線103包括被屏蔽起來的正高壓電極接線、負(fù)高壓電極接線、電加熱絲的接線、沉積電極的回路接線、風(fēng)扇電機(jī)的電源線，屏蔽線應(yīng)采用金屬絲網(wǎng)包裹屏蔽。
管狀探頭所需的兩類高壓均由調(diào)壓器110所提供，所需高壓值由中央芯片106確定。在需測(cè)量氣溶膠粒子粒徑的重量濃度分布的情況下，高壓值應(yīng)可由儀器操作者自己調(diào)整。其他情況下可在芯片中預(yù)先設(shè)置。有兩種方式提供調(diào)壓器的輸入高電壓一是將通常的220伏交流電壓通過變壓器111變成足夠高的交流電壓后，再通過整流器112變?yōu)橹绷鞲邏?。另一選擇是采用直流低壓電源108通過直流變壓器109轉(zhuǎn)換為直流高壓。直流低壓電源108通常為24伏的鉛酸電池，其功率最好不低于10瓦。通過外接220伏交流電源插座115或外接直流電源插座116為直流低壓電源108充電。這一方式的優(yōu)點(diǎn)是不用外接交流電源，在現(xiàn)場(chǎng)使用非常方便。變壓器111和調(diào)壓器110可以定制或購(gòu)買。比如直流變壓器109，市場(chǎng)上已有的產(chǎn)品可以將直流電壓在零到數(shù)萬伏之間調(diào)整。
與沉積電極相連的檢測(cè)回路105，其功能是取出因氣溶膠粒子沉積引起的電壓變化。這種變化被送入中央芯片106進(jìn)行放大，處理和分析，并根據(jù)預(yù)先得到的關(guān)系曲線或經(jīng)驗(yàn)公式，將變化值換算為氣溶膠粒子的濃度值，最后通過液晶顯示屏107顯示出來。同時(shí)還可通過接口117與計(jì)算機(jī)相連，可將暫存于芯片中的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，作進(jìn)一步的分析處理和打印。也可以在檢測(cè)儀主機(jī)中加入遠(yuǎn)程無線通訊部件，直接將得到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳到遠(yuǎn)方的計(jì)算機(jī)中。
上述檢測(cè)儀中的大多數(shù)零部件都可以直接購(gòu)買而不必自己制作。比如，最重要的中央芯片106可采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，如采用型號(hào)為89S52的單片機(jī)就能勝任，其主頻是24兆，可以輸入8K的控制程序，并自帶A-D轉(zhuǎn)換，只需再加一個(gè)簡(jiǎn)單的放大電路即可。顯示屏可采用128×128圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，帶中英文字庫，，可顯示8行漢字或英文，有內(nèi)置T6963C控制器，自帶負(fù)壓和LED背光?？捎蓡纹瑱C(jī)提供的編程，讓液晶顯示屏自動(dòng)顯示所需的界面，如氣溶膠粒子濃度和檢測(cè)時(shí)間。
為了給檢測(cè)儀中的變壓器和中央芯片散熱，可以在機(jī)箱內(nèi)設(shè)置冷卻風(fēng)扇114和控制開關(guān)113，風(fēng)扇自動(dòng)開關(guān)受芯片預(yù)先設(shè)置的命令所控制，風(fēng)扇電機(jī)所需電流由調(diào)壓器110提供。冷卻風(fēng)扇114可采用普通小型常規(guī)產(chǎn)品，其啟動(dòng)和關(guān)閉時(shí)間可編程后由中央芯片(即單片機(jī))控制。
參見圖6，管狀探頭與檢測(cè)回路105連接的實(shí)施例在沉積氣溶膠粒子的電極相連的回路中串接一電阻R0。電阻R0的作用是串聯(lián)于沉積電極回路中，一旦有氣溶膠粒子沉積，就有電流流過其中，通過檢測(cè)電阻R0上的電壓變化就可得知?dú)馊苣z粒子濃度的信息。由于這種電壓變化較微弱，所以要將電壓值通過放大電路19放大，然后通過輸出端送到檢測(cè)儀的中央芯片106作進(jìn)一步處理和分析。
圖中標(biāo)號(hào)9是保險(xiǎn)管，其作用是當(dāng)電暈極之間由于某種原因發(fā)生放電時(shí)，保險(xiǎn)管將由于通過過大的電流而自動(dòng)燒斷，從而保護(hù)了后面的整流二極管和變壓器。
整流電路112是橋式整流二極管，其功能是將變壓器111送出的交流高壓變?yōu)橹绷?，提供給管狀正高壓電極2所需的直流負(fù)高壓。變壓器111的輸入端可直接連接220V交流電源，通過一個(gè)控制開關(guān)，該交流電源還可提供電加熱絲網(wǎng)7所需的電流。保護(hù)電阻R1連接于檢測(cè)回路中，可對(duì)過大的電暈放電電流有一定保護(hù)作用。
本發(fā)明的具體說明如下
1、建立強(qiáng)度和大小合適的穩(wěn)定電暈場(chǎng)，防止正負(fù)電極之間的火花放電。
按前述電暈場(chǎng)產(chǎn)生的條件分析，有多種產(chǎn)生方式，一種是讓帶負(fù)高壓的電極具有至少一個(gè)尖端，通過調(diào)整尖端與正電極之間的距離和電壓，產(chǎn)生所需強(qiáng)度和作用區(qū)域大小的電暈場(chǎng)。這種方法尤其需要防止尖端的火花放電。一旦放電，將使電極尖端很快氧化燒蝕，使電暈從不穩(wěn)到最終消失。同時(shí)由于放電的影響，使正高壓電路上的電壓或電流變化不能反映正確的氣溶膠粒子濃度。另一種電暈場(chǎng)產(chǎn)生方式是采用較細(xì)的金屬絲作為負(fù)高壓電極(電暈極)，采用金屬圓管作為正高壓極。讓負(fù)高壓電極與正高壓電極金屬管內(nèi)壁保持等距，這樣就能有效地防止正負(fù)極之間的放電。金屬管的內(nèi)徑?jīng)Q定了電暈產(chǎn)生所需的電壓，內(nèi)徑越大，所需電壓越高。一般所需直流電壓不應(yīng)低于1千伏特，否則不易產(chǎn)生穩(wěn)定的電暈場(chǎng)。金屬絲的直徑也決定電暈產(chǎn)生的條件，絲越粗，所需電壓越大。但過粗的金屬絲很難產(chǎn)生電暈，因?yàn)槠浔砻媲侍?。一般情況下，金屬絲直徑不應(yīng)大于0.5厘米。
2、帶電氣溶膠粒子造成的電壓或電流變化的測(cè)量方法。
至少有兩種方式設(shè)置正高壓電極(稱為沉積電極)，來讓帶電的氣溶膠粒子失去電荷并沉積其上。最簡(jiǎn)單的作法是直接利用產(chǎn)生電暈的正高壓電極(負(fù)高壓極為電暈極)作為沉積電極。并在沉積電極和電暈極之間的回路中串接一只電阻，電阻值可從數(shù)十歐姆到數(shù)十萬歐姆。測(cè)量該電阻上因帶電氣溶膠粒子失去電荷造成的電壓或電流變化。一般的氣溶膠粒子濃度下，這種變化十分微小，多為微伏或微安級(jí)別。所以這種方法雖然簡(jiǎn)單，但要求電暈場(chǎng)十分穩(wěn)定，如一旦放電，產(chǎn)生的電壓或電流變化將遠(yuǎn)大于微伏或微安級(jí)別，使得到的測(cè)量數(shù)據(jù)完全失真。第二種方法則是采用另一正高壓電極作為沉積電極，由于與電暈電路不直接連接，所以受電暈場(chǎng)穩(wěn)定性的影響較小，因而靈敏度較高。同時(shí)沉積電極的形狀，尺寸，材料和安裝方式都不受原電暈場(chǎng)電極的約束，設(shè)計(jì)時(shí)較為靈活方便。此時(shí)仍然可測(cè)量串接于沉積電極回路中某一電阻上的電壓或電流變化來獲取氣溶膠粒子濃度的信息。沉積電極的正高壓一般不應(yīng)低于300伏特，否則難以吸附帶電氣溶膠粒子。
3、合適的電暈場(chǎng)和氣流通道之間的關(guān)系確定。
電暈場(chǎng)的形狀和尺寸，以及它們與氣流通道之間的關(guān)系對(duì)于檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性和靈敏度均十分重要。以前述圓管型電暈場(chǎng)為例(金屬圓管為正高壓極，中心金屬細(xì)絲為負(fù)高壓極)，管內(nèi)徑越小。產(chǎn)生穩(wěn)定電暈所需電壓越低，變壓器體積就越小，價(jià)格就越低，也越易控制。但正負(fù)電極間的幾何位置精度要求就越高，管內(nèi)壁和金屬絲表面的光滑度要求也越高。安裝要求也越嚴(yán)格。否則就容易造成放電，影響檢測(cè)。另一方面，管徑較小將使得進(jìn)入氣流受到的阻礙較大，不能使管內(nèi)和管外流過的氣流保持相同的速度(即所謂等速采樣的要求)。一般情況下，管的內(nèi)徑部應(yīng)大于5毫米。作為正高壓電極的金屬管長(zhǎng)度也很重要，管太短，由于端口效應(yīng)，產(chǎn)生電暈的中心區(qū)長(zhǎng)度較短，不能使通過其中的多數(shù)氣溶膠粒子帶電，使測(cè)出數(shù)據(jù)的誤差較大。一般情況下，管長(zhǎng)度不應(yīng)小于10毫米。但如果管太長(zhǎng)，部分帶電氣溶膠粒子可能會(huì)直接在管內(nèi)壁上沉積而不能達(dá)到后面的沉積電極，也使得檢測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。一般情況下，管長(zhǎng)度不應(yīng)大于500毫米。當(dāng)然，對(duì)于直接以產(chǎn)生電暈的正高壓陽極作為沉積電極的情況，管的后段就需要足夠長(zhǎng)，以充分吸附帶電氣溶膠粒子。
4、沉積電極的設(shè)計(jì)，安裝和清潔問題。
沉積電極應(yīng)采用導(dǎo)電材料制作，需與正高壓連接，可以設(shè)計(jì)為平行于氣流方向的板狀(類似靜電除塵器中的集塵板)或管狀，也可以采用一層或多層金屬網(wǎng)垂直于氣流方向安裝，使大部分帶電氣溶膠粒子在電場(chǎng)力的作用下撞擊到網(wǎng)格上，失去電荷并沉積下來。而少部分未帶電荷的粒子則可能從網(wǎng)眼中穿過或被網(wǎng)攔截。這種設(shè)計(jì)可以降低沉積電極所需的電壓，使帶電的氣溶膠粒子基本上都能被沉積，提高了檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率。但網(wǎng)眼的尺寸需仔細(xì)考慮，過大則不能有效吸附帶電氣溶膠粒子，過小則較容易被沉積的粒子堵住，不能持續(xù)工作。所以應(yīng)根據(jù)具體的含氣溶膠粒子氣流確定沉積網(wǎng)的疏密程度。比如對(duì)于濕度較大的氣流，網(wǎng)眼應(yīng)稍大。對(duì)于較干燥的含小顆粒粒子(如空氣中的飄塵)的氣流，網(wǎng)眼可以較小。一般情況下，網(wǎng)眼直徑或邊長(zhǎng)不應(yīng)小于0.01毫米，不應(yīng)大于20毫米。對(duì)于含黏度較大的液態(tài)氣溶膠粒子的情況(如油煙，瀝青煙等)，不論沉積電極如何安置，網(wǎng)眼尺寸有多大，電極的表面均可能很快被污染或掩蓋，使失去吸引帶電粒子的功能。所以要在使用一定時(shí)間后對(duì)其表面進(jìn)行清洗，這會(huì)帶來一定的不便。一個(gè)簡(jiǎn)單的辦法是對(duì)沉積電極加熱，使沉積物受熱分解或剝離，然后被氣流吹走。如果沉積電極本身就有電熱材料制成，則只需對(duì)其通電即可達(dá)到使表面清潔的目的。
5、水汽影響的排除。
一般來講，氣體分子由于體積和質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于氣溶膠粒子，即使帶電，也因慣性極小，在氣動(dòng)力作用下也難于在沉積電極上沉積或失去電荷。所以對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)基本不產(chǎn)生影響。水汽或水霧則不同，它也是一種氣溶膠粒子。雖然其比電阻小，對(duì)電暈場(chǎng)不敏感。但如果氣流中水汽濃度過高(濕度過大)，難免會(huì)影響檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。此外，正由于比電阻小，就容易造成電暈場(chǎng)因濕度太大而短路放電。影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，甚至帶來安全問題。解決的辦法是在進(jìn)入電暈場(chǎng)之前，加熱氣流，使其中的水汽或水霧變成水蒸氣分子，從而不會(huì)影響檢測(cè)的準(zhǔn)確性，也不會(huì)產(chǎn)生不必要的放電。這種加熱溫度只需接近或稍高于100℃即可，不會(huì)對(duì)氣溶膠粒子的狀態(tài)產(chǎn)生任何明顯的影響。加熱的方式以采用電熱單元較為方便。
6、等速采樣問題的解決方案。
由于氣溶膠粒子的體積，質(zhì)量和慣性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氣體分子。所以當(dāng)采用氣泵抽取管道(煙道，煙囪等)中氣流時(shí)，必須考慮所謂等速采樣的問題。否則檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。為此，需要在進(jìn)氣口外安裝一氣體流速管狀探頭，用檢測(cè)出的管道氣流速度控制抽氣泵，達(dá)到進(jìn)入電暈場(chǎng)氣流的速度與外面管道速度一致的目的。當(dāng)然，如果不用氣泵抽氣，讓管道中的氣流直接進(jìn)入電暈場(chǎng)中，只要阻力不是太大，就能使通過電暈場(chǎng)的氣流速度與外面管道中的流速一致。
7、沉積電極回路中電壓或電流的變化與氣溶膠粒子濃度之間的關(guān)系曲線或經(jīng)驗(yàn)公式的確定方法。
可以根據(jù)不同的氣溶膠粒子類型分別通過實(shí)驗(yàn)確定。以烹飪油煙為例。選用同一油煙發(fā)生源(實(shí)驗(yàn)使用油煙發(fā)生器或油煙產(chǎn)生較均勻的餐廳排煙道)，用本發(fā)明提供的方法和設(shè)備與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB18483-2001)規(guī)定的油煙檢測(cè)設(shè)備同時(shí)檢測(cè)油煙濃度值，將各自得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。改變油煙濃度后再次進(jìn)行比對(duì)。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)后即可得到所需關(guān)系曲線或經(jīng)驗(yàn)公式。對(duì)煙塵檢測(cè)也可按此方式進(jìn)行，在沒有煙塵發(fā)生器的情況下，可以直接到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行比對(duì)，參照的標(biāo)準(zhǔn)方法有重量差法和β射線吸收法。
8、氣溶膠粒子粒徑的重量濃度分布測(cè)量方法。
從電暈場(chǎng)排出來的帶電氣溶膠粒子的運(yùn)動(dòng)受兩種力的作用，一是電場(chǎng)力，它使粒子向沉積電極運(yùn)動(dòng)，二是氣流中氣體分子的推理力，它使粒子隨氣流向前運(yùn)動(dòng)。如果沉積電極德表面與氣流方向平行，則這兩種力的作用方向就相互垂直。所以當(dāng)電場(chǎng)力較大時(shí)，一定質(zhì)量的帶電粒子就能被沉積電極而不再隨氣流向前運(yùn)動(dòng)。反之，如氣體推力占優(yōu)勢(shì)，則不能被沉積電極吸附。所以，當(dāng)氣流速度一定時(shí)，只需控制沉積電極的電壓，就能控制吸附到沉積電極上的粒子的質(zhì)量。電壓較小時(shí)，電場(chǎng)力較小，只有小質(zhì)量的帶電粒子才能被吸附。這時(shí)得到的檢測(cè)值就只包括這種質(zhì)量和比此質(zhì)量小的粒子的濃度。隨電壓的增大，電場(chǎng)力也增大，較大質(zhì)量的粒子也能被吸附。此時(shí)就能得到較大質(zhì)量及小于此質(zhì)量的粒子的濃度。依此類推，當(dāng)電壓足夠大時(shí)，所有的帶電粒子都能被沉積電極所吸附。這時(shí)得到的就是氣流中全部氣溶膠粒子的濃度。根據(jù)電壓的調(diào)整，就能方便地算出氣流中不同粒徑(質(zhì)量)的氣溶膠粒子的濃度分布情況。比如，對(duì)人體傷害極大的可吸入胸腔的氣溶膠粒子(TP)，它的在捕集效率50％時(shí)的截止粒子直徑是10微米(D50＝10+/-1μm)，上截止點(diǎn)為30微米，常用PM10表示，是空氣質(zhì)量的重要監(jiān)測(cè)目標(biāo)。PM10的測(cè)量通常采用具有入口切割器的特別采樣器，將動(dòng)力學(xué)當(dāng)量粒徑小于30微米的氣溶膠粒子截留后稱重來得到。過程復(fù)雜而時(shí)間周期長(zhǎng)，不能現(xiàn)場(chǎng)得到結(jié)果。如采用本發(fā)明方法，只需按預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比得到的能被沉積電極吸附的粒子質(zhì)量(可換算為當(dāng)量直徑)和沉積電極電壓之間的關(guān)系曲線，將沉積電極電壓調(diào)整倒相應(yīng)于30微米時(shí)的值，開動(dòng)檢測(cè)儀，就可方便得到PM10，甚至PM2.5等數(shù)據(jù)，而不需制作特別的切割器和采樣器。
9、氣溶膠粒子濃度的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)方法。
從技術(shù)上看，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)沒有本質(zhì)的差別。實(shí)際上只需在監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置好檢測(cè)管狀探頭，并接上導(dǎo)線與主機(jī)相連，使管狀探頭一直處于工作狀態(tài)即可。得到的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以在主機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)，也可以通過與主機(jī)相連的數(shù)據(jù)線傳到遠(yuǎn)方工作室中的計(jì)算機(jī)中。進(jìn)一步，可以在主機(jī)中加入遠(yuǎn)程無線通訊部件，通過它直接將得到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳到遠(yuǎn)方的計(jì)算機(jī)中。
權(quán)利要求
1.一種現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣溶膠粒子濃度的方法，其特征在于主要步驟包括(1)、將管狀探頭置于含氣溶膠粒子的氣流中，管狀探頭內(nèi)有一個(gè)正高壓電極和一個(gè)負(fù)高壓電極金屬絲，兩電極之間形成至少一個(gè)電暈場(chǎng)；(2)、含氣溶膠粒子的氣流通過上述電暈場(chǎng)，使氣流中至少有部分待測(cè)氣溶膠粒子在電暈場(chǎng)帶上負(fù)電荷；(3)、在電暈場(chǎng)，帶負(fù)電荷的氣溶膠粒子沉積在正高壓電極上；(4)、檢測(cè)與正高壓電極連接的電路內(nèi)出現(xiàn)的電流或電壓的變化數(shù)據(jù)；(5)、將檢測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)的或常規(guī)的檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)比標(biāo)定，得到此方法中電流或電壓的變化與氣溶膠粒子濃度之間的關(guān)系曲線或經(jīng)驗(yàn)公式；根據(jù)上述關(guān)系曲線或經(jīng)驗(yàn)公式，得到氣溶膠粒子的濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣溶膠粒子濃度的方法所用的檢測(cè)儀，其特征在于檢測(cè)儀包括管狀探頭和與管狀探頭連接的檢測(cè)儀主機(jī)；管狀探頭包括以下部件一個(gè)絕緣的管狀外殼；套在管狀外殼內(nèi)的金屬管狀正高壓電極；與管狀外殼內(nèi)壁固定、并設(shè)于正高壓電極兩端的兩個(gè)支柱；直接在兩支柱之間、并置于絕緣外殼中軸線的負(fù)高壓電極金屬絲和金屬?gòu)椈桑练e電極；檢測(cè)儀主機(jī)包括正高壓電極接線與負(fù)高壓電極接線之間的回路中連接變壓器、整流電路、調(diào)壓器、直流低壓電源；與沉積電極正高壓接線連接的檢測(cè)回路，該回路包括串聯(lián)的電阻、連接電阻兩端的放大電路、與放大電路連接的中央芯片、顯示屏、與中央芯片連接的電源電路和輸出檢測(cè)信號(hào)的接口。冷卻風(fēng)扇、控制開關(guān)和電源插座。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣溶膠粒子濃度的方法，其特征在于上述氣溶膠粒子包括烹飪油煙霧，礦物油煙霧，工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的煙塵和煙霧，大氣中的沙塵，飄塵及可吸入顆粒物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣溶膠粒子濃度的方法，其特征在于上述含氣溶膠粒子的氣流處于靜態(tài)或基本不流動(dòng)時(shí)，采用抽氣裝置或加熱裝置擾動(dòng)氣流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣溶膠粒子濃度的方法，其特征在于上述含氣溶膠粒子的氣流在進(jìn)入電暈場(chǎng)之前被加熱，使其中的水汽或水霧變成水蒸氣分子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣溶膠粒子濃度的方法，其特征在于上述負(fù)高壓電極具有至少一個(gè)尖端，通過調(diào)整尖端與正高壓電極之間的距離和電壓，產(chǎn)生所需強(qiáng)度和作用區(qū)域大小的電暈場(chǎng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣溶膠粒子濃度的方法，其特征在于上述用于沉積氣溶膠粒子的正高壓電極是產(chǎn)生電暈場(chǎng)所用的正高壓電極，或是另一帶正電的沉積電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣溶膠粒子濃度的方法，其特征在于上述檢測(cè)與沉積氣溶膠粒子的正高壓電極連接的電路內(nèi)出現(xiàn)的電流或電壓的變化的方法包括在沉積氣溶膠粒子的電極相連的回路中串接一電阻。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣溶膠粒子濃度的方法，其特征在于上述得到的實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在檢測(cè)儀主機(jī)內(nèi)；或通過與檢測(cè)儀主機(jī)相連的數(shù)據(jù)線傳到遠(yuǎn)方的計(jì)算機(jī)中；或在檢測(cè)儀主機(jī)中加入遠(yuǎn)程無線通訊部件，直接將得到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳到遠(yuǎn)方的計(jì)算機(jī)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣溶膠粒子濃度的檢測(cè)儀，其特征在于上述沉積電極是平行或垂直于氣流方向的網(wǎng)狀沉積電極、板狀沉積電極或管狀沉積電極。
全文摘要
一種現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣溶膠粒子濃度的方法及其檢測(cè)儀，主要步驟包括將管狀探頭置于含氣溶膠粒子的氣流中，管狀探頭內(nèi)有一個(gè)正高壓電極和一個(gè)負(fù)高壓電極金屬絲，兩電極之間形成至少一個(gè)電暈場(chǎng)；含氣溶膠粒子的氣流通過上述電暈場(chǎng)，使氣流中至少有部分待測(cè)氣溶膠粒子在電暈場(chǎng)帶上負(fù)電荷；在電暈場(chǎng)，帶負(fù)電荷的氣溶膠粒子沉積在正高壓電極上；檢測(cè)與正高壓電極連接的電路內(nèi)出現(xiàn)的電流或電壓的變化數(shù)據(jù)；將檢測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)的或常規(guī)的檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)比標(biāo)定，得到此方法中電流或電壓的變化與氣溶膠粒子濃度之間的關(guān)系曲線或經(jīng)驗(yàn)公式；根據(jù)上述關(guān)系曲線或經(jīng)驗(yàn)公式，得到氣溶膠粒子的濃度?？捎糜跈z測(cè)各種油煙霧、工業(yè)煙塵和煙霧、沙塵、飄塵及可吸入顆粒物。
文檔編號(hào)G01N27/06GK1837778SQ20061020038
公開日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2006年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月25日
發(fā)明者何宗彥 申請(qǐng)人:何宗彥