[发明专利]颗粒物测量装置

说明书

一种颗粒物测量装置包括一引入空气的入口；一旋风装置，其流体连接到入口，所述旋风装置适于去除空气中的预定尺寸的颗粒；一颗粒检测器，用于检测空气中的颗粒物；和一泵，使空气从所述入口通过旋风装置并通过颗粒检测器；其中颗粒检测器包括激光照射空气的激光二极管和相对于激光的方向成115°至140°角的检测器，以检测空气中的颗粒物散射的激光的量。

技术领域

本发明涉及一种颗粒物测量装置。本发明具体但非排他性地应用于柴油颗粒物测量装置。本说明书中将会提及本发明在矿山和采矿环境中的应用。这种应用仅是示例性的，本发明不限于这种应用。

背景技术

颗粒物测量装置用于测量空气中某些颗粒物含量。

以采矿场景为例，可以使空气样本通过测量装置的过滤器，然后移除过滤器并在实验室对过滤器进行分析以确定空气样本中颗粒物含量。这种方法是稳健的，且以统计上可靠地方式估计一群旷工暴露于颗粒物的状况。一个缺点是获得暴露结果所花费的时间以及在个别结果超过暴露标准时后续努力以解决控制的有效性。这在许多采矿场景中尤其难以做到，这些采矿场景处的工作环境配置和条件每天甚至每小时都会发生变化。批量分析空气样本无法提供实时结果。

电子颗粒检测器用于对颗粒物进行实时监测。这些电子颗粒检测器需要过滤掉例如灰尘颗粒等较大颗粒，从而仅检测想要检测的颗粒，例如对人体健康造成危害的可吸入颗粒。电子颗粒检测器使用颗粒撞击器在集合板上捕获较大尺寸的颗粒，而理想尺寸和较小尺寸的颗粒则穿过颗粒撞击器。这些颗粒撞击器可靠地过滤掉较大的颗粒，但需要定期维护，以免它们被灰尘和其它较大的颗粒堵塞。这种电子颗粒检测器不能对空气进行连续监测。

发明内容

本发明的一个目的是克服或至少减轻颗粒物测量装置存在的一个或多个上述问题，和/或为消费者提供有用的或商业的选择。

在一个方面，本发明广泛地涉及一种测量空气中颗粒物的方法，该方法包括以下步骤：

将空气引入颗粒物测量装置，所述颗粒物测量装置包括旋风装置和颗粒检测器；

使用旋风装置去除空气中预定尺寸的颗粒；以及

在空气离开旋风装置之后使用颗粒检测器检测空气中的颗粒物。

优选地，使用旋风装置去除空气中预定尺寸的颗粒的步骤包括去除大于1μm的颗粒。优选地，使用旋风装置去除空气中预定尺寸的颗粒的步骤包括去除大于0.9μm的颗粒。更优选地，使用旋风装置去除空气中预定尺寸的颗粒的步骤包括去除大于0.8μm的颗粒。

优选地，该方法还包括使用泵使空气通过旋风装置并通过颗粒检测器的步骤。优选地，泵是真空泵。应该理解的是，泵也可以是能够产生真空的鼓风机。

优选地，该方法还包括测量空气的流速。更优选地，测量离开旋风装置的空气的流速。

优选地，该方法还包括控制泵以达到预定的空气流速的步骤。优选地，根据空气流速的测量来控制泵。优选地，预定的空气流速在0.5和3L/min之间。优选地，预定的空气流速在1.8和2.5L/min之间。更优选地，预定流速约为2.2L/min。

优选地，该方法还包括加热已离开旋风装置的空气的步骤。通常，加热已经离开旋风装置的空气使得空气中的湿度对颗粒检测器产生最小的影响。优选地，该方法还包括测量空气的温度。优选地，加热器加热空气。优选地，加热器将空气加热到46到66摄氏度之间。优选地，加热器将空气加热至52至60摄氏度。更优选地，加热器将空气加热至约56摄氏度。优选地，根据测量的空气温度控制加热器。

优选地，该方法还包括改变空气流速以从旋风装置中去除至少一些预定尺寸的颗粒的步骤。