[发明专利]微通道内气溶胶穿透检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于微通道内气溶胶穿透检测装置的穿透检测方法，其特征在于，该检测装置包括：过渡夹持管段、垂直设置于其中的圆柱体微通道试件以及微通道试件上、下游的气溶胶取样测量机构；

所述的微通道试件包括：两个相对贴合的半圆柱体不锈钢块以及水平相对设置于贴合面中的两片铝箔片；

所述的气溶胶取样测量机构包括：依次相连的气溶胶取样管线、球阀和粒径谱仪探头，气溶胶取样管线上设有取样管线伴热保温层，过渡夹持管段上设有管段伴热保温层，其中：气溶胶取样管线的取样口位于过渡夹持管段的轴线处，球阀用于控制取样的启停，粒径谱仪测量取样气溶胶的浓度，实现气溶胶浓度在线测量；

所述的穿透检测方法是指：首先打开过渡夹持管段的管段伴热保温层和气溶胶取样管线的取样管线伴热保温层，将整个检测装置温度升高到实验温度；然后向过渡夹持管段注入温度为检测温度的洁净气溶胶载气，气体将从微通道试件中心的微通道向下游泄漏，再开启通向试件下端面的冷却水，通过持续冷却和采集微通道试件的温度传感器测量值，获得微通道流动方向上的温度梯度；再开启气溶胶取样管线上的球阀，保持上一步骤中气溶胶载气的热工参数不变的情况下，仅混入一定量的气溶胶颗粒，流向过渡夹持管段的气溶胶，将通过微通道试件的微通道向下游穿透；最后计算微通道内气溶胶穿透效率其中：和分别是微通道出口和入口的气溶胶质量流率，单位为mg/h；ρ_p，out和ρ_p，in分别是微通道出口和入口粒径谱仪探头测量得到的气溶胶质量浓度，单位为mg/m³；P_g，in和P_g，out分别是微通道出口和入口的绝对压力。

2.根据权利要求1所述的穿透检测方法，其特征是，所述的微通道试件下游端面设有冷却水槽，该水槽通过盖板密封，外部冷却水持续由进口流入，从出口流出。

3.根据权利要求1所述的穿透检测方法，其特征是，所述的半圆柱体不锈钢块通过两根紧固螺栓实现相对贴合，其贴合程度，即微通道特征尺寸大小通过更换不同厚度铝箔片进行调整。

4.根据权利要求2所述的穿透检测方法，其特征是，所述的冷却水槽的上游设有用于监测微通道流动方向的温度分布的温度测点沉孔，该温度测量沉孔与两个半圆柱体不锈钢块的贴合面，即微通道位置的距离小于3mm。