[实用新型]一种环境气体中纳米粒子探测系统

说明书

本实用新型涉及一种环境气体中纳米粒子探测系统，包括气体抽样装置以及粒子探测装置以及粒径放大装置；粒径放大装置包括用于放大样本气体粒径的气体压缩组件以及用于设定或监测样本气体在压缩前后的状态参数的气体监测组件；气体压缩组件的气体输入端与气体抽样装置的气体输出端连接；气体监测组件设定样本气体的目标状态参数，并在达到目标状态参数时控制气体压缩组件释放被压缩的样本气体，使得样本气体中的直径最小至0.002μm的不可见粒子放大成直径范围为10μm‑20μm的可探测的小水滴，利用粒子探测装置检测小水滴的数量，对环境气体进行检测，实现在有害粒子产生阶段快速反应，灵敏度高，误报率低，应用场合广，检测过程不受环境因素限制。

技术领域

本实用新型涉及环境气体监测技术领域，更具体地说，涉及一种环境气体中纳米粒子探测系统。

背景技术

在日常生活中，不论室内或室外，环境气体中都存在着大量化合物，当这些化合物达到发生化学变化的临界条件时，会释放出不可见的次微米有害粒子(直径为约0.002μm)，这些不可见的次微米粒子快速增长，并在环境中形成堆积，在其数量达到临界状态时会发生转变，造成事故的产生。

这些事故中最常见的是火灾的产生。当一物质于受热达过热时，即因化学变化导致材质分解，会释放出不可见的次微米粒子(直径为约0.002μm)，当该物质持续受热达到燃点时，即开始转变产生碳粒子(即所谓的碳烟)，并开始溶解而燃烧。从材质过热分解到烟雾产生的阶段，我们称之为火灾「极早期」阶段，如图1所示。

随著人类科技的进步，纳米粒子探测器的性能也不断的提升，也解决了许多过去无法解决的问题。但时至今日，仍然有许多的场合，依然挑战著纳米粒子探测设备的能力。在今日复杂的环境里，纳米粒子探测设备被要求具有极高的灵敏度、低误报率、应用场合广、不受环境因素限制等能力。

但现有的纳米粒子探测器的功能较为单一，无法同时实现上述能力，导致纳米粒子探测器无法及时在环境气体中的有害粒子产生阶段做出反应，导致事故的产生，对企业的财产以及群众的人身安全造成巨大威胁。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能够在环境气体内有害粒子的产生阶段迅速反应的环境气体中纳米粒子探测系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种环境气体中纳米粒子探测系统，包括气体抽样装置以及粒子探测装置；还包括粒径放大装置；所述粒径放大装置包括用于放大样本气体中纳米粒子粒径的气体压缩组件、以及用于设定或监测所述样本气体在压缩前后的状态参数的气体监测组件；所述气体压缩组件的气体输入端与所述气体抽样装置的气体输出端连接；

所述气体监测组件设定所述样本气体的目标状态参数，并在达到目标状态参数时控制所述气体压缩组件释放被压缩的所述样本气体，使所述样本气体中的目不可见纳米粒子分别凝结成直径可被探测的小水滴；所述粒子探测装置在所述小水滴产生时探测所述小水滴的数量。

进一步地，所述气体压缩组件包括：气体压缩泵、气体压缩腔室以及气体释放控制件；所述气体压缩泵的气体输入端与所述气体抽样装置的气体输出端连接；所述气体压缩泵的气体输出端与所述气体压缩腔室的气体输入端连接。

进一步地，所述目标状态参数包括目标压强；当所述气体压缩腔室容积确定时，通过设定所述气体压缩泵的压缩频率和/或气体流量，以及压缩过程中的压缩时间来设置所述目标压强。

进一步地，所述气体监测组件包括气体传感单元；所述气体传感单元设置在所述气体压缩腔室中，以监测所述样本气体在压缩前后各项状态参数。

进一步地，所述气体监测组件还包括控制单元；所述控制单元分别与所述气体传感单元、所述气体压缩泵及所述气体释放控制件电连接，以设定所述样本气体压缩的目标参数，并在所述样本气体达到目标参数时控制所述气体释放控制件释放气体。