[发明专利]附加压流式多级亚微米粒子采集器

说明书

本发明公开了一种附加压流式多级亚微米粒子采集器，包括采集器本体及从上往下依次设于采集器本体内部的一级进气腔、一级分离腔、一级采集腔及二级采集室；所述一级进气腔设有用于供采样空气进入的一级进气通道及分别设于一级进气通道左右两侧的一级压流通道I和一级压流通道Ⅱ，所述一级进气通道的出气口下方设有第一横流道，所述第一横流道的左右两端分别与一级压流通道I及一级压流通道Ⅱ相连通；本发明可避免采样空气与采集器本体内壁的直接接触，从而降低壁面损失，提高采集效率，同时能够提高采集粒子粒径的精度，达到对亚微米粒子进行高效分离。

技术领域

本发明涉及一种虚拟冲击器，尤其涉及一种附加压流式多级亚微米粒子采集器。

背景技术

在大气和工业环境监测中，要确定颗粒物的来源、评价颗粒物对人类和环境的危害或潜在危害以前，就先需要了解气溶胶颗粒物成分、粒子浓度和粒径分布，因此我们需要事先对气溶胶进行采样、分级和检测分析，从而能够对环境中存在的有害颗粒进行预警。这一项要求的重要性，同样体现在处理应急事件时(如1995年东京地铁投毒事件、2001年美国anthrax袭击事件、2017年叙利亚生化战争和地震与火山爆发等自然灾害发生时)，为保证一线救援人员能够及时了解当前形势，做出准确判断，十分有必要掌握某种技术手段对环境威胁进行采集并分析处理。对粒子的采样和分级，在气溶胶技术领域中使用的重要仪器是惯性冲击器(也称采集器)，它是基于惯性原理设计的；为了解决惯性冲击器的原理缺陷导致的粒子损失、分离特性较差等问题，虚拟冲击原理被提出，根据虚拟冲击原理设计的冲击器则称为虚拟冲击器。

虚拟冲击器原理可总结为：利用采样流量中不同粒径粒子的惯性力不同，在经过切割点(流量分流处)时，惯性大的粗颗粒将维持原运动方向进入次流，细颗粒粒子由于惯性小，运动方向被改变进入主流。利用该原理可以实现根据粒径大小的不同来分离采集空气中的粒子的功能。然而，现有的虚拟冲击器对于粒子损失的控制不佳，主要表现为壁面损失大，导致采集效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种附加压流式多级亚微米粒子采集器，可避免采样空气与采集器本体内壁的直接接触，从而降低壁面损失，提高采集效率，同时能够提高采集粒子粒径的精度，达到对亚微米粒子进行高效分离。

本发明的附加压流式多级亚微米粒子采集器，包括采集器本体及从上往下依次设于采集器本体内部的一级进气腔、一级分离腔、一级采集腔及二级采集室；

所述一级进气腔设有用于供采样空气进入的一级进气通道及分别设于一级进气通道左右两侧的一级压流通道I和一级压流通道Ⅱ，所述一级进气通道的出气口下方设有第一横流道，所述第一横流道的左右两端分别与一级压流通道I及一级压流通道Ⅱ相连通；

所述一级分离腔设有一级加速通道及位于一级加速通道右侧的一级压流通道Ⅲ，所述一级加速通道与第一横流道相连通且其进气口设在一级进气通道的出气口的正下方，所述一级压流通道Ⅲ的上端与第一横流道的右端相连通且设在一级压流通道Ⅱ的正下方，所述一级加速通道的出气口下方设有第二横流道，所述第二横流道的右端与一级压流通道Ⅲ相连通；

所述一级采集腔设有一级次流通道及位于一级次流通道左侧的一级主流通道，所述采集器本体上对应一级次流通道的末端设有一级采集口；所述第二横流道的左端与一级主流通道相连通；环绕所述一级次流通道外侧形成二级进气通道，所述二级进气通道出气口下方设有第三横流道；

所述二级采集室设有二级加速通道及分别位于二级加速通道左右两侧的二级压流通道I和二级压流通道Ⅱ，所述二级加速通道与第三横流道相连通且其进气口设在二级进气通道的出气口的正下方，所述第三横流道的左右两端分别与二级压流通道Ⅰ及二级压流通道Ⅱ相连通；所述二级加速通道的出气口正下方还设有二级次流通道，所述二级加速通道与二级次流通道之间设有第四横流道，所述第四横流道的左端与二级主流道相连通、右端与二级压流通道Ⅱ相连通。