[实用新型]检测滤芯装置及采样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及废气中颗粒物质量浓度的测定器械技术领域，尤其是涉及一种检测滤芯装置及采样装置。

背景技术

目前，我国污染源排放颗粒物质量浓度的国家标准测定方法为《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T16157-1996)，该方法使用玻璃纤维滤筒过滤并收集废气中颗粒物，采样前后滤筒的质量差除以采样气体体积计算出废气中的颗粒物的质量浓度，该方法适用于颗粒物质量浓度高于20mg/m³的废气检测，不适用高湿度、中低浓度颗粒物的检测。但是目前我国火电厂、重点地区的采暖和工业锅炉的颗粒物排放限值多为10mg/m³，原方法已经不能满足污染源执法监管要求。原国标方法的主要缺陷如下：(1)该测试方法使用的玻璃纤维滤筒具有亲水性好、耐水性差的特点，用于高湿度废气监测时经常发生吸水软化，导致其强度显著降低，采样后使用镊子夹取滤筒时，易造成滤筒破碎或取出困难，导致其测试的数据偏低或偏差过大，不能满足标准中队数据准确性和精密性的要求。(2)玻璃纤维滤筒及其保护套外形复杂，对操作人员技术要求高，在低浓度颗粒物测试时，每次采样后需要对采样嘴、前弯管、采样管主体等部件进行复杂、困难的清洗操作，且清洗需要消耗丙酮、四氯化碳等化学试剂；(3)虽然压制玻璃纤维滤筒的本身质量较轻，筒状结构具有承载力较高的特点，但因滤筒外面无防护装置，遇水后强度降低，现场采样安装和取出需用镊子直接夹取滤筒本体，容易掉渣或破损，导致该方法的检出限较高，不能满足中低浓度颗粒物的监测需求。

国际上颗粒物浓度的检测方法主要使用ISO-9096，2003年ISO组织使用烟道内或外置式组合式过滤器，使用石英滤膜或PTFE滤膜作为过滤材料，量程范围为20～1000mg/m³。当颗粒物浓度低于50mg/m³时，主要的方法有ISO12141-2002或EPA method 5I。

ISO12141采用组装式过滤器，滤膜为直径47mm的石英滤膜(截留粒径为0.3μm)，要求现场采样后更换滤膜，并对采样嘴、弯管内壁上吸附和沉积的颗粒物进行清洗和收集，在实验室内将收集到有机清洗溶液和水溶液干燥后称重，将滤膜上收集到颗粒物与溶液里的颗粒物质量相加，除以采样体积计算出颗粒物浓度。该方法存在的主要缺点是在污染源测试现场进行复杂的采样装置内表面清洗操作，需使用大量高纯化学试剂，对操作人员技术要求较高。

2012年美国EPA发布了固定污染源排放中低浓度颗粒物测定方法method 5I。该方法采用整体称重法，采样装置由滤膜、滤膜夹、采样嘴及前弯管组成，由不锈钢或钛合金制成，整体称重应包括滤膜、滤膜夹和上游部件(例如：前弯管、采样嘴)，整体称重部件的质量较高约为20～35克，导致其制造成本高，不易推广使用。

现有技术优缺点：

(1)受总质量限制，采样装置使用超薄耐腐蚀的不锈钢、钛合金等材料制作，使其制造难度大、成本高,优点是耐高温，满足高温烟气的检测要求。

(2)现场测试时，不用在现场清洗采样装置的内表面，但每次采样后仍需要外表面清洗，采样操作仍较复杂。

(3)采样装置每次使用后，仍需要全面、仔细的内表面清洗，再用专用工具装配滤膜并检漏。

(4)高粘性颗粒物采样后，洗净操作复杂且困难。

综上，现有的颗粒物质量浓度测试方法均为滤筒或滤膜过滤法，现场操作复杂、繁琐，在现场安装或取出滤膜时，均需要直接使用镊子夹取滤膜或滤筒，存在对使用人员的操作技巧要求较高、检测结果易偏差大等问题。

因此，针对上述问题,本申请提供一种一体化设计、整体称重式的测定颗粒物浓度的检测滤芯。

实用新型内容

为了至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一，本实用新型的一个目的在于提供一种免清洗、轻量化、无二次污染、操作简便等优点的检测滤芯装置。

本实用新型的另一个目的在于提供一种具有上述检测滤芯装置的采样装置，具有免清洗、轻量化、无二次污染、操作简便等优点。

为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案；

本实用新型第一方面提供的检测滤芯装置，用于测定空气和废气中颗粒物的质量浓度，包括采样嘴、采样管和过滤机构；

所述采样嘴与所述采样管连接，所述采样管与所述过滤机构连接，且在所述采样管与所述过滤机构的连接处设置有密封环；

所述采样管包括依次连接的稳流段、扩张段和连接段，所述扩张段与所述稳流段连接处的直径小于等于与所述连接段的直径；