[发明专利]一种实现自动等速恒流采集流动气体内的不同粒径颗粒物的采样器

权利要求书

1.一种实现自动等速恒流采集流动气体内的不同粒径颗粒物的采样器，其特征在于包括：采样嘴(1)、Q气路、q气路、单片机(15)、外接检测装置、外接设备和后端气路；

所述Q气路包括颗粒物切割器(3)、Q气路流量传感器(4)和过滤器(20)；

所述q气路包括q气路压力传感器(18)、q气路流量传感器(17)、q气路温度传感器(19)和流量调节阀(16)；

所述外接检测装置包括流速仪(9)、大气压力传感器(11)和温度传感器(10)；

所述外接设备包括键盘(12)、显示器(13)和打印机(14)；

所述后端气路包括抽气泵(6)、电磁阀(7)和排气口(8)；

所述q气路与Q气路的前端通过进气三通(2)并联于所述采样嘴(1)的后端；所述q气路与Q气路的末端通过排气三通(5)并联于所述抽气泵(6)的进气端；

所述Q气路流量传感器(4)、抽气泵(6)、电磁阀(7)、流速仪(9)、大气压力传感器(11)、温度传感器(10)、键盘(12)、显示器(13)、打印机(14)、q气路压力传感器(18)、q气路流量传感器(17)、q气路温度传感器(19)和流量调节阀(16)分别与所述单片机(15)电连接；

采样时，流速仪(9)、大气压力传感器(11)和温度传感器(10)将测得的采样点位的气体流速值V_s、压力、温度数据传至单片机(15)；

单片机(15)根据所述采样嘴(1)的直径，等速的采样流速V_s’，计算出等速采样流量Q_r；

根据Q气路流量传感器(4)和q气路流量传感器(17)所测得流量值传送到单片机(15)，由单片机(15)控制抽气泵(6)的转速和流量调节阀(16)开度的大小，使通过Q气路的气体流量值Q等于该气路中颗粒物切割器(3)的工作点流量并维持恒流；使通过q气路的气体流量值q＝Q_r-Q，并随采样点位的流速变化而相对变化；即通过采样嘴(1)的气体流量Q_r＝Q+q；

当采样点位气体流速增加时，所述单片机(15)根据Q气路流量传感器(4)和q气路流量传感器(17)所测流量值，控制抽气泵(6)转速增加，并控制流量调节阀(16)的开度变大，使通过采样嘴的流量值Q_r＝Q+q，从而使通过采样嘴(1)的气体流速与采样点位的气体流速相等，并动态变化维持等速采样，实现了在气体流场随时变化的环境中，自动等速恒流采集气体内颗粒物样品。

2.一种根据权利要求1所述的实现自动等速恒流采集流动气体内的不同粒径颗粒物的采样器的应用，其特征在于所述采样器用于采集TSP、PM₁₀、PM₅、PM_2.5或PM₁等颗粒物样品。

3.一种根据权利要求1所述的实现自动等速恒流采集流动气体内的不同粒径颗粒物的采样器的应用，所述采样器在Q气路的气体流量值Q＝0时，用于烟尘采样。

4.一种根据权利要求1所述的实现自动等速恒流采集流动气体内的不同粒径颗粒物的采样器的应用，所述采样器在去掉所述采样嘴(1)后，在q气路的气体流量值q＝0时，用于环境空气颗粒物采样。