[发明专利]一种大气颗粒物监测仪

说明书

本发明公开了一种大气颗粒物监测仪，切割器通过采样管转接插入测量室中，且采样管外部设置有采样管加热器，采样管加热器下端设置有管壁温度传感器；测量室的上端和下端分别设置有闪烁体探测器组件和放射源，测量室内设置有采样温湿度传感器，测量室两侧分别设置有供纸轮和收纸轮，且供纸轮上的滤纸穿过测量室后绕接在收纸轮上；测量室连接质量流量控制系统，质量流量控制系统与处理器及控制电路相互连接。本发明采用β射线法，反射源采用半衰期(5700多年)很长的C14，可近似认为采样前后放射源放射强度不变，根据朗伯比尔定律结合采样体积计算大气颗粒物浓度值，高性能、低成本、高精度、能够实时在线监测。

技术领域

本发明涉及仪器仪表技术领域，具体涉及一种大气颗粒物监测仪专用仪器。

背景技术

随着我国经济的迅速发展，城市空气污染形势日益严峻，以PM2.5为代表的新型污染物导致的雾霾天气频频在各大中型城市出现。大气颗粒物PM10、 PM2.5等，已经逐渐取代NO2成为人类健康的最主要危害之一。目前大气颗粒物自动监测系统分为β射线法和振荡天平法(TEOM)两种。一般来讲，基于振荡天平法(TEOM)的自动监测仪的精度和实时性略好，但是基于TEOM的仪器结构复杂、体积庞大、价格昂贵，且缺少FDMS的仪器严重影响PM2.5浓度的测量，因此不符合未来环境监测仪器发展的趋势。

基于β射线法的自动监测仪是一种新型的测量系统，悬浮粒子由真空泵吸入，经过分析仪顶部的采样头进入仪器，而后粒子沉淀在玻璃棉滤纸上。滤纸可在β源和探测器之间运动，通过测量沉淀粒子前后的放射线计数差来测定滤膜上沉淀物的质量，该方法可以准确可靠的测量空气中颗粒物的浓度。在国外，50％以上的自动监测仪是基于β射线法设计，由此可见，β射线法监测仪是颗粒物监测发展的必然趋势。

目前市场上常规的β射线法监测仪都需要一个富集过程不能实时反映颗粒物浓度，即使有个别厂家可以出实时值也是配合光散射模块进行测量的，不是真实的β射线法实时监测。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用β射线法，反射源采用半衰期(5700多年) 很长的C14，可近似认为采样前后放射源放射强度不变，根据朗伯比尔定律结合采样体积计算大气颗粒物浓度值，高性能、低成本、高精度、能够实时在线监测的大气颗粒物监测仪。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：一种大气颗粒物监测仪，它包含切割器、环境温湿度传感器、触摸屏、采样管加热器、集成动态DHS、处理器及控制电路、闪烁体探测器组件、测量室、凸轮电机、定位电机一、电机驱动器、采样温湿度传感器、放射源、收纸轮、质量流量控制系统、采样泵驱动系统、采样泵、供纸轮、定位电机二和管壁温度传感器，所述切割器通过采样管转接插入测量室中，且采样管外部设置有采样管加热器，采样管加热器下端设置有管壁温度传感器；所述切割器下端采样管上安装有环境温湿度传感器，且环境温湿度传感器和管壁温度传感器均连接至处理器及控制电路；所述处理器及控制电路通过集成动态DHS连接至采样管加热器；所述测量室的上端和下端分别设置有闪烁体探测器组件和放射源，测量室内设置有采样温湿度传感器，且闪烁体探测器组件和采样温湿度传感器连接至处理器及控制电路；所述测量室两侧分别设置有供纸轮和收纸轮，且供纸轮上的滤纸穿过测量室后绕接在收纸轮上；所述收纸轮上方设置有凸轮电机和定位电机一，所述供纸轮上方设置有定位电机二，且处理器及控制电路通过电机驱动器连接凸轮电机，定位电机一连接处理器及控制电路；所述测量室连接质量流量控制系统，质量流量控制系统与处理器及控制电路相互连接；所述处理器及控制电路分别连接触摸屏和采样泵驱动系统，且采样泵驱动系统和质量流量控制系统均与采样泵连接。

作为本发明的进一步改进；所述的环境温湿度传感器、质量流量控制系统、处理器及控制电路和触摸屏构成流量闭环控制系统。

作为本发明的进一步改进；所述的触摸屏、处理器及控制电路、集成动态DHS、加热器、采样温湿度传感器、环境温湿度传感器和管壁温度传感器构成集成动态DHS控制系统。