[发明专利]一种便携式颗粒物切割器快速校准装置及其校准方法

说明书

一种便携式颗粒物切割器快速校准装置及其校准方法，用于精准快速配置生成标准颗粒物浓度的气体以供试验，从而校准空气检测装置中的关键零部件：切割器，其中包括颗粒物储存送料装置15、洁净气体发生器11、混合舱体7、样品舱体5、切割器安装座2、β射线测试模块17、自动控制系统、数据分析系统。本发明通过特殊的双舱相嵌的设计以及结构合理化布局，实现校准装置轻量化紧凑化；所述各部件通过管路相连，在控制系统指引下最终将气体导入β射线测试模块，实现自动化快速检测校准，简化装置操作步骤，缩短校准时间，大大提高效率。

技术领域

本发明涉及一种颗粒物切割器的校准装置及校准方法，特别是一种便携式颗粒物切割器快速校准装置及其校准方法。

背景技术

PM2.5是对空气中直径小于或等于2.5μm的固体颗粒或液滴的总称，又叫细颗粒物或入肺颗粒物，这类颗粒物在大气成分中所占比例较小，体积小，易被人体吸入，传播距离远，含有大量有毒物质，对人体健康有重大影响，对空气质量及大气能见度等影响较大，严重污染大气环境。

《环境空气PM10和PM2.5的测定重量法》中规定了用于大气颗粒物质量浓度监测的仪器主要是大气颗粒物采样器和监测仪，按工作原理分为手工分析法和自动分析法，主要包括微量天平(TEOM)法，β射线测量法、光散射测量法。这些方法的操作步骤主要分为两步，首先要把PM2.5与较大的颗粒物分离，然后测定分离出来的PM2.5的重量从而获得PM2.5颗粒物的浓度。PM2.5采样器的原理是通过抽气泵的作用，空气以一定流速流过采样器，较大的颗粒会因为惯性较大，撞击在涂了油的部件上而被截留，惯性较小的PM2.5绝大部分能随着空气顺利通过。但就PM2.5采样器的捕集能力及效果来说，直径小于2.5微米的颗粒也不是全都能通过，恰好为2.5微米的颗粒也有50％的概率能通过采样器；直径大于2.5微米的颗粒并非全被截留，因此利用PM2.5采样器分离捕集细颗粒物，不同现场的采集统计结果与真实值之间可能会存在偏差。按照《环境空气PM10和PM2.5的测定重量法》的标准要求，空气动力学直径在3.0微米以上的颗粒通过率要小于16％，而2.1微米以下颗粒的通过率要大于84％，进而确定结果落在一个可信的区间。PM2.5采样器在使用之前必须经过校准，现有切割器校准系统没有统一形态和标准，生产商和检测机构根据自身需求搭建校准平台，以满足产品校准需求。这些校准装置存在容错率底，安装、操作繁琐，装置尺寸大、部件连接复杂，校准结果可信度偏低等问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种便携式颗粒物切割器快速校准装置及其校准方法，可实现切割器快速自动校准，并直接输出校准结果。该校准装置具有小型化轻量化、操作简洁化的特点，在线结果输出可大大提高校准效率。

本发明采用的技术方案是：提供一种便携式颗粒物切割器快速校准装置，包括颗粒物储存送料装置、洁净气体发生器、混合舱体、样品舱体、切割器安装座、β射线测试模块、自动控制系统、数据分析系统。

本发明所述的便携式颗粒物切割器快速校准装置，其混合舱体和样品舱体相嵌，混合舱体被样品舱体密封一端口，并且样品舱体能相对混合舱体做轴向运动。活塞密封样品舱体并且能在舱内做轴向运动，因此上述两个舱体都具有容积可变的特点，样品舱体有可控阀门用于控制两个舱体之间的连通。本发明所述的便携式颗粒物切割器快速校准装置，其洁净气体发生器和颗粒物储存送料装置安装在混合舱体的一端，用于将洁净气体和颗粒物喷进混合舱体，混合舱体内壁设有通气小孔，用于在混合舱体内产生微小气流，辅助气体和颗粒物均匀混合。

本发明所述的便携式颗粒物切割器快速校准装置，其混合舱体内部装有温湿度调节器和静电调节器用于控制试验气体的物理特性条件。

本发明所述的便携式颗粒物切割器快速校准装置，其洁净气体发生器能从大气或者样品舱体中获得气源，并将其过滤净化，然后输送至混合舱体。