[实用新型]一种精确测定大气颗粒物采样膜沉积面积的装置

说明书

本实用新型公开了一种精确测定大气颗粒物采样膜沉积面积的装置，其中，该装置包括依次顺序连接的样品采集模块、样品扫描模块、图像分析显示模块，该装置的工作流程如下：通过样品采集模块采集大气颗粒物的滤膜样品；通过样品扫描模块对滤膜样品和标尺同时进行扫描，得到清晰的图片；再通过图像分析显示模块对图像以像素为单位进行测量并显示。本装置实现了对大量滤膜进行测量研究，并发现滤膜的实际面积和沉积面积与定义值都存在偏差，并且观察到滤膜上颗粒物沉积存在不均匀性。利用本装置可以准确的获得一些难以用传统方法测量的颗粒物沉积面积。

技术领域

本实用新型涉及大气污染检测技术领域，具体涉及一种精确测定大气颗粒物采样膜沉积面积的装置。

背景技术

随着经济的发展，大气污染日益成为影响人民生活和经济发展的重要因素。在对大气环境污染研究的过程中，膜采样技术一直是重要的技术方法之一，然而人们在分析滤膜样品的过程中容易忽略实际沉积面积的大小和沉积均匀性的问题，通常是根据定义值进行计算，这对实验来说会产生很大的误差。相同的滤膜通过不同的仪器采样，沉积面积有很大的差距，不同材质的膜在沉积面积和颗粒物的沉积特性上也存在很大的差异。

一些学者也注意到了这个问题，John A.Ogren使用高清相机获取滤膜的照片，滤膜放置在5mm线距的网格上，用于计算出颗粒物的沉积面积。使用相机测量，镜头产生的形变将会造成图片与实际滤膜的差异，这将导致对比滤膜样品时，需要一个固定的角度和固定的光线来拍摄，才能避免镜头形变带来的误差，但是实际操作比较困难，滤膜的摆放位置和相机的放置位置较难实现重现，这就增加了很多人为误差。其次使用的标尺为预先覆盖的网格其精度并不高。

T.Muller使用游标卡尺测量了PSAP和MAAP的沉积面积，Jace J.Bauer在使用ECOC分析仪发现了膜的实际面积与定义值不一致。他发现，石英滤膜的面积为1.5cm²，但是有效的采样面积较小，并且经常因仪器而异。以卡尺测量两台同一型号仪器滤膜的有效直径，其中一台分析仪的滤膜沉积面积为1.18cm²，另一台为1.13cm²。但是使用精度高的卡尺也存在不小的误差。首先，卡尺的精度就不是很高，其次游标卡尺只适合测量具有一定厚度的刚体，因此很难测量滤膜的实际尺寸。因为滤膜的边缘很软容易产生形变，更无法测量颗粒物的沉积面积，因其边缘是不规则的并且没有实际意义上的边缘，不适合用游标卡尺，并且测量直径时不一定会精准经过圆心。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决目前大气环境研究中采样滤膜的颗粒物沉积面积无法准确确定，造成数据分析存在差异的问题，提供一种精确测定大气颗粒物采样膜沉积面积的装置，以便实现准确测量滤膜颗粒物沉积面积。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种精确测定大气颗粒物采样膜沉积面积的装置，所述的装置包括依次顺序连接的样品采集模块、样品扫描模块、图像分析显示模块，其中，

所述的样品采集模块通过颗粒物采样器1采集大气颗粒物的滤膜样品；

所述的样品扫描模块通过扫描仪2将同时放置在扫描仪2上的滤膜样品3和标尺4进行扫描得到扫描图片；

所述的图像分析显示模块对扫描图片以像素为单位进行测量并显示。

进一步地，所述的标尺为精度0.1mm的显微镜标尺。

进一步地，所述的扫描仪得到的扫描图片的分辨率高于2400dpi。

进一步地，基于上述公开的精确测定大气颗粒物采样膜沉积面积装置的测定方法，所述的方法包括下列步骤：

样品采集模块通过颗粒物采样器采集大气颗粒物的滤膜样品；

将采集得到的滤膜样品放到扫描仪上，同时对应放置表征刻度的标尺，使用扫描仪进行高分辨率扫描得到扫描图片；