[发明专利]一种微米级气溶胶测量仪器标定系统和方法

说明书

本发明属于气溶胶测量技术领域，涉及一种微米级气溶胶测量仪器标定系统和方法。所述系统包括超声雾化气溶胶发生部分、干燥稀释部分和气溶胶测量部分。超声雾化气溶胶发生部分包括超声雾化喷头、注射器、注射泵和宽频超声发生器；其中，注射泵通过注射器进样给超声雾化喷头，宽频超声发生器使超声雾化喷头压电晶体振荡，产生液滴。干燥稀释腔室对产生的液滴进行干燥，形成固体颗粒物。气溶胶测量仪器放置于干燥稀释腔室底部，采样器可以固定在铁架台上；用粒径谱仪对干燥稀释腔室内部颗粒物粒径分布进行测量。本发明的标定方法能简化实验操作、缩短标定时间、提高标定效率。

技术领域

本发明属于气溶胶测量技术领域，涉及一种微米级气溶胶测量仪器标定系统和方法。

背景技术

近年来，颗粒物(PM10和PM2.5)污染越来越受到关注。颗粒物污染会使能见度下降，引起气候变化，并可能对人体健康产生一定危害。

气溶胶测量仪器被广泛用于颗粒物浓度、粒径分布等特性的测量。根据测量原理的不同，气溶胶测量仪器可以分为两类，一类是离线采样装置，如旋风采样器、撞击采样器等；另一类是实时在线测量仪器，如光学粒子计数器、空气动力学粒径谱仪等。无论哪种仪器，在投入使用之前都需要对其测量准确性进行标定。

标定气溶胶测量仪器首先要发生标准颗粒物，再用待测气溶胶测量仪器对标准颗粒物进行测量，将测量值与实际值进行对比。国际上的微米级气溶胶测量仪器标定方法可以根据颗粒物的测量方法，分为离线标定和在线标定；也可以根据使用颗粒物的单分散性，分为单分散标定和多分散标定。目前国内对采样器标定多使用单分散颗粒物离线测量的标定方法，该法每次只能标定单一粒径，做出完整的切割效率曲线往往需要较长时间，且操作较为繁琐，对光学传感颗粒物测量仪器的标定也尚不成熟。

申请号为201410271039.7的发明涉及一种PM10/PM2.5切割头及滤膜标定系统，包括均匀混合箱、静电中和器、扩散干燥器、高效过滤器、标准流量计、泵和气溶胶粒径谱仪等。该发明利用PSL悬浮液雾化器产生单分散的PSL小球，对PM10/PM2.5切割器等进行标定。由于采用单分散颗粒物进行标定，做出完整的切割器切割效率曲线往往需要较长时间，且采用不锈钢板作为混合箱材料，不利于观察混合箱内部状况。

申请号为201410594315.3的发明涉及一种颗粒物设备多分散标定系统，该系统将标准粒子放置于粒子发生器底部，利用旋转喷头使颗粒物扩散开来，形成均匀的气溶胶，再对切割器、粒度分析仪或高压静电取样装置等进行标定。该方法效率较高，但难以直接对切割器的切割效率进行计算，且标准粒子种类较为单一。

申请号为201420327001.2的发明涉及标定计数器，利用扫描电迁移率粒径谱仪对颗粒物粒径分布进行测量。但该方法同样使用单分散的PSL小球，实验周期长，PSL价格也较高；且该方法中均匀混合箱中颗粒物需要通过导管连接PM10/2.5切割头，颗粒物损失严重。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种微米级气溶胶测量仪器标定系统和方法。具体技术方案如下：

一种气溶胶测量仪器标定系统，包括超声雾化喷头1，第一连接管2，注射器3，注射泵4，宽频超声发生器5，干燥稀释腔室6，均匀布气板7，中和器8，空压机9，第二连接管10，组合过滤器11，第三连接管12，门13，采样器14，扎带15，铁架台16，第一导电软管17，金属三通18，第四连接管19，质量流量控制器20，第五连接管21，泵22，第二导电软管23，粒径谱仪24和第三导电软管25；

其中，注射器3通过第一连接管2与超声雾化喷头1连通，注射器3放置于注射泵4中；宽频超声发生器5通过电线与超声雾化喷头1连接；超声雾化喷头1放置于干燥稀释腔室6顶端，干燥稀释腔室6顶部安置有均匀布气板7和中和器8；空压机9出气口通过第二连接管10与组合过滤器11相连，组合过滤器11再通过第三连接管12与干燥稀释腔室6顶部进气口相连；其中顶部进气口位于均匀布气板7和中和器8的上方；