[发明专利]一种在不同环境下针对微纳米级气溶胶的取样测量装置

权利要求书

1.一种在不同环境下针对微纳米级气溶胶的取样测量装置，其特征在于：包括气溶胶取样系统、高温蒸发系统、低温冷凝系统、过滤取样系统，各系统之间采用串联布置方式，气溶胶取样系统用于在待测环境中取出样本气体，通过采用取样管搭配节流孔板的方式来实现对气体的等速取样；高温蒸发系统采用加热及冷却系统并联设置，用于在不同环境下稳定的产生正丁醇蒸汽；低温冷凝系统采用油浴搭配换热盘管的方式，形成稳定的低温环境；过滤取样系统用于过滤收集样本气体中的气溶胶。

2.根据权利要求1所述的一种在不同环境下针对微纳米级气溶胶的取样测量装置，其特征在于：气溶胶取样系统包括气溶胶取样管道、高温空气管道、温度传感器一、电加热器一、温度测量及电加热控制器一、高效除湿过滤器及热式质量流量计，气溶胶取样管道与高温空气管道通过接头连接，温度传感器一设置在气溶胶取样管道的侧壁上，高效除湿过滤器及热式质量流量计设置在高温空气管道的入口处，电加热器一采用螺旋式结构并设置在高温空气管道的外壁面上，温度测量及电加热控制器一中的温度传感器设置在高温空气管道的外壁面上，测点则布置在管道气流中心区，电加热控制器则通过控制电路与电加热器一直接相连，通过PID控制来实现对来流空气的定温加热。

3.根据权利要求1或2所述的一种在不同环境下针对微纳米级气溶胶的取样测量装置，其特征在于：高温蒸发系统包括蒸发控制箱体、蒸发流道、水冷换热管一、电加热器二、温度测量及电加热控制器二和正丁醇补液箱，蒸发流道与气溶胶取样管道的端部相连，且蒸发流道焊接在蒸发控制箱体的壁面上，蒸发流道的管壁采用多孔介质的形式，蒸发流道的下部浸没在正丁醇溶液中、上部外壁面设置有一层金属外层；水冷换热管二与蒸发控制箱体连接且整体淹没在蒸发控制箱体的正丁醇中，在蒸发控制箱体壁面上装有冷却水进出口，电加热器二为设置在蒸发控制箱体侧壁的两组电加热器，温度测量及电加热控制器二中的温度传感器安装在蒸发控制箱体的上壁面，其测点布置在蒸发流道周围液相中；蒸发控制箱体内部装有正丁醇溶液、同时通过侧壁开孔与在其侧面焊接固定的正丁醇补液箱连通。

4.根据权利要求1或2所述的一种在不同环境下针对微纳米级气溶胶的取样测量装置，其特征在于：低温冷凝系统包括冷凝控制箱体、温度传感器二、水冷换热管二、进气管道，冷凝控制箱体里面装有淹没进气管道的油，温度传感器二的基座安装在冷凝控制箱体的上壁面，其测点布置在管道周围的液相中；水冷换热管二与冷凝控制箱体连接并固定位置，且水冷换热管整体淹没在冷凝控制箱体的油中，并在冷凝控制箱体的左侧跟右侧壁面分别装有冷却水进口和出口，进气管道与蒸发流道的端部连接，进气管道的端部与过滤取样系统的进气口相连。

5.根据权利要求3所述的一种在不同环境下针对微纳米级气溶胶的取样测量装置，其特征在于：低温冷凝系统包括冷凝控制箱体、温度传感器二、水冷换热管二、进气管道，冷凝控制箱体里面装有淹没进气管道的油，温度传感器二的基座安装在冷凝控制箱体的上壁面，其测点布置在管道周围的液相中；水冷换热管二与冷凝控制箱体连接并固定位置，且水冷换热管整体淹没在冷凝控制箱体的油中，并在冷凝控制箱体的左侧跟右侧壁面分别装有冷却水进口和出口，进气管道与蒸发流道的端部连接，进气管道的端部与过滤取样系统的进气口相连。

6.根据权利要求1或2所述的一种在不同环境下针对微纳米级气溶胶的取样测量装置，其特征在于：过滤取样系统包括密封箱、滤膜托、密封螺栓、排气管道、过滤干燥器及热式质量流量计，密封箱采用抽屉式结构，且密封箱上壁面设置有与进气管道相连的进气口，密封箱上壁面设计有渐扩的锥形流通结构，密封箱的下部底面则采用锥形渐缩的方式、最后与出口管道相连；密封箱侧壁开口处开有螺栓孔与密封螺栓配合；滤膜托包括在外侧与密封箱壁面配合的密封封头、放置在密封箱内部的滤膜放置托盘，在封头上开有螺栓进孔，与密封箱上的螺栓孔配合，在滤膜放置托盘上设置有圆形的金属纤维滤膜的放置区域，在其下部均匀开孔。