專利名稱：制作標準氣體樣品的實驗倉的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種顆粒物切割器領域，尤其涉及一種高精度、高效能的制作標準氣體樣品的實驗倉。
背景技術：
隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，人類生存環(huán)境遭到破壞，其中空氣污染形勢嚴峻，空氣中的懸浮顆粒物能夠造成灰霾天氣。氣象專家和醫(yī)學專家認為，由細顆粒物造成的灰霾天氣對人體健康的危害甚至要比沙塵暴更大。粒徑10微米以上的顆粒物，會被擋在人的鼻子外面；粒徑在2. 5微米至10 微米之間的顆粒物，能夠進入上呼吸道，但部分可通過痰液等排出體外，另外也會被鼻腔內部的絨毛阻擋，對人體健康危害相對較??；而粒徑在2. 5微米以下的細顆粒物，直徑相當于人類頭發(fā)的1/10大小，不易被阻擋。被吸入人體后會直接進入支氣管，干擾肺部的氣體交換，引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。大氣氣溶膠是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣質量、能見度、酸沉降、云和降水、大氣的輻射平衡(進而對全球氣候變化)、平流層和對流層的化學反應等均有重要影響。最近10多年來大量的流行病學研究觀察到人體健康損害與暴露于其中的細顆粒物PM2. 5 (particulate matter, PM)之間的相關程度顯著高于粗顆粒物。PM2. 5,也稱為可入肺顆粒物，是指大氣中空氣動力學直徑小于或等于2. 5微米的細顆粒物。PM2. 5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，不僅對空氣質量和能見度等有重要的影響，而且嚴重威脅到人類的健康。PM2. 5可以直接進入人類支氣管甚至達到肺泡，長期附著在支氣管和肺部，人體自身的新陳代謝無法將其排除到體外。主要是對呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)造成傷害，包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困難、降低肺功能、加重哮喘、導致慢性支氣管炎、心律失常、非致命性的心臟病、心肺病患者過早死亡。大氣中PM2. 5 的濃度長期高于10 μ g/m3，死亡風險就開始上升。濃度每增加10μ g/m3，總的死亡風險、得心肺疾病的死亡風險和得肺癌的死亡風險分別上升大氣中PM2. 5的來源有3種(1)自然來源顆粒物，包括火山灰、塵灰、森林火災、 裸露地表、沙塵暴、風揚塵土、漂浮的海鹽、花粉、真菌孢子、細菌等等。(2)原生性懸浮顆粒物，包手火力發(fā)電廠、石化工廠和一般工廠燃燒不完全所產生的懸浮顆粒物。(3)衍生性顆粒懸浮物，包括工廠、機動車、石化行業(yè)排放的硫氧化物或氮氧化物、有機化合物受到日光照射后所產生的硫酸鹽、硝酸鹽、有機化合物及其它化合物互相作用形成的細顆粒物。其中機動車是PM2. 5的主要來源。目前，國際上廣泛用于測定PM2. 5的方法有三種重量法、β射線吸收法和微量振蕩天平法。這些方法的操作步驟主要分為兩步，先把ΡΜ2. 5與較大的顆粒物分離，然后測定分離出來的ΡΜ2. 5的重量。在ΡΜ2. 5分離和捕集方面，研發(fā)了 ΡΜ2. 5切割器，其原理是在抽氣泵的作用下，空氣以一定的流速流過切割器時，那些較大的顆粒因為慣性大，撞在涂了油的部件上而被截留，慣性較小的ΡΜ2. 5則能絕大部分隨著空氣順利通過。不過，就ΡΜ2. 5的切割器的捕集能力及效果來說，直徑小于2. 5微米的顆粒也不是全都能通過，恰好為2. 5微米的顆粒也有50%的概率能通過切割器；直徑大于2. 5微米的顆粒并非全被截留，因此利用PM2. 5切割器分離捕集細顆粒物，不同現(xiàn)場的采集統(tǒng)計結果與真實值之間可能會存在偏差，造成高估或低估。按照《環(huán)境空氣PMlO和PM2. 5的測定重量法》的標準要求，動力學直徑3. O微米以上顆粒的通過率需小于16%，而2. I微米以下顆粒的通過率要大于84%，進而確定結果落在一個可信的區(qū)間。顆粒物切割器是用于對直徑為一個特定數(shù)值范圍內的塵埃顆粒進行分離，例如 PM2. 5切割器是對直徑小于等于2. 5微米的顆粒進行分離，切割器在使用之前須經過校準， 當前PM2. 5的測試方法為通過測量流量、切割器的尺寸，通過采用數(shù)學公式換算來計算其結果，因此其測量結果會存在較大的誤差。因此,亟需一種聞精度、聞效能的制作標準氣體樣品的實驗倉。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種高精度、高效能的制作標準氣體樣品的實驗倉。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術方案是提供一種制作標準氣體樣品的實驗倉，用于將顆粒物與潔凈的空氣混合形成確切濃度的標準氣體樣品，其包括氣源、輸氣管、主艙體、第一吹氣裝置及第二吹氣裝置，所述氣源通過所述輸氣管與所述主艙體連通， 所述主艙體的上端面開設有讓顆粒物進入的進料口，所述主艙體的側壁上設置有與所述主艙體連通的進氣嘴，所述第一吹氣裝置通過所述進料口與主艙體連通，并將顆粒物吹進所述主艙體，所述第二吹氣裝置通過所述進氣嘴與所述主艙體連通，并向所述主艙體內吹氣， 使所述顆粒物在所述主艙體內與所述氣源提供的空氣混合形成確切濃度的標準氣體樣品， 供待校準切割器進行采樣。所述制作標準氣體樣品的實驗倉還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括控制器、第一流量控制器、溫度控制器及濕度控制器，所述第一流量控制器、溫度控制器及濕度控制器均與所述控制器電性連接。所述主艙體呈圓筒狀。所述進氣嘴沿所述主艙體的外壁的切向與所述主艙體連通，并向所述主艙體內吹氣，使得所述主艙體內部形成環(huán)形的氣流。所述第一吹氣裝置產生的氣流的速度為10 14米/秒，所述第二吹氣裝置產生氣流的速度為32 38米/秒。所述第一流量控制器、溫度控制器及濕度控制器均裝設在所述輸氣管上。所述制作標準氣體樣品的實驗倉還包括流量計，所述流量計設置在所述輸氣管上。所述控制系統(tǒng)還包括第二流量控制器，所述氣源通過第二流量控制器通過所述輸氣管與所述進料口連接。所述氣源提供潔凈氣體。所述制作標準氣體樣品的實驗倉還包括靜電調節(jié)器，所述靜電調節(jié)器設置在所述
輸氣管上。所述主艙體的底部設置有出氣口，所述出氣口上連接有用于和切割器連接的接頭。與現(xiàn)有技術相比，在本發(fā)明制作標準氣體樣品的實驗倉中，所述主艙體用于將所述氣源輸出的氣體與所述顆粒物混合形成確切濃度的標準氣體樣品，并供所述切割器進行采樣。本發(fā)明制作標準氣體樣品的實驗倉的重點在于將顆粒物混合成標準氣體樣品，然后將所述標準氣體樣品進入待校準切割器。通過以下的描述并結合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實施例。


圖I為本發(fā)明制作標準氣體樣品的實驗倉的一個實施例的框架圖。圖2為本發(fā)明制作標準氣體樣品的實驗倉用在校準系統(tǒng)上的結構示意圖。圖3為圖I的俯視圖。圖示說明制作標準氣體樣品的實驗倉40，氣源10，輸氣管20，控制系統(tǒng)30，控制器31，第一流量控制器32，溫度控制器33，濕度控制器34，流量計35，靜電調節(jié)器36，第二流量控制器37，主艙體41，進料口 44，進氣嘴45，出氣口 46，接頭47。
具體實施例方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。如上所述，如圖1-3所示，本發(fā)明提供的制作標準氣體樣品的實驗倉40，用于校準顆粒物切割器，所述切割器用于分離空氣中的顆粒物，其包括氣源10、輸氣管20、控制系統(tǒng)30及主艙體41，所述氣源10通過所述輸氣管20與所述主艙體41連通，所述控制系統(tǒng)30包括控制器31、第一流量控制器32、溫度控制器33及濕度控制器34，所述第一流量控制器32、溫度控制器33及濕度控制器34均與所述控制器31電性連接，，所述主艙體41的上端面開設有讓顆粒物進入的進料口 44，所述主艙體41的側壁上設置有與所述主艙體41連通的3個進氣嘴45，所述第一吹氣裝置通過所述進料口 44與主艙體41連通，并將顆粒物吹進所述主艙體41，所述第二吹氣裝置通過所述進氣嘴45與所述主艙體41連通，并向所述主艙體41內吹氣，使所述顆粒物在所述主艙體41內與所述氣源10提供的空氣混合形成確切濃度的標準氣體樣品，供待校準切割器進行采樣，通過對比確切濃度的標準氣體樣品和待校準切割器所收集到的數(shù)據(jù)來對待校準切割器進行校準。如圖I所示，所述主艙體41呈圓筒狀。如圖1、3所示，所述進氣嘴45沿所述主艙體41的外壁的切向與所述主艙體41連通，并向所述主艙體41內吹氣，使得所述主艙體41內部形成環(huán)形的氣流。所述第一吹氣裝置產生的氣流的速度為10 14米/秒，所述第二吹氣裝置產生氣流的速度為32 38米/秒。如圖2所示，所述第一流量控制器32、溫度控制器33及濕度控制器34均裝設在所述輸氣管20上。如圖2所示，所述控制系統(tǒng)30還包括第二流量控制器37，所述氣源10通過第二流量控制器37通過所述輸氣管20與所述進料口 44連接。如圖2所示,所述氣源10為潔凈氣體。
如圖2所示，所述制作標準氣體樣品的實驗倉40還包括靜電調節(jié)器36，所述靜電調節(jié)器36設置在所述輸氣管20上。如圖2所示,所述制作標準氣體樣品的實驗倉40還包括流量計35,所述流量計35 設置在所述輸氣管20上。如圖1、2所示，所述主艙體41的底部設置有出氣口 46，所述出氣口 46上連接有用于和切割器連接的接頭47。結合圖1-3，在本發(fā)明制作標準氣體樣品的實驗倉40中，所述主艙體41用于將所述氣源10輸出的氣體與所述顆粒物混合形成確切濃度的標準氣體樣品，并供所述切割器進行采樣。本發(fā)明制作標準氣體樣品的實驗倉40的重點在于將顆粒物混合成標準氣體樣品，然后將所述標準氣體樣品進入待校準切割器。本發(fā)明提供的制作標準氣體樣品的實驗倉40可以對PM2. 5切割器和其他切割器進行校準。以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權利要求
1.一種制作標準氣體樣品的實驗倉，用于將顆粒物與潔凈的空氣混合形成確切濃度的標準氣體樣品，其特征在于，包括氣源、輸氣管、主艙體、第一吹氣裝置及第二吹氣裝置，所述氣源通過所述輸氣管與所述主艙體連通，所述主艙體的上端面開設有讓顆粒物進入的進料口，所述主艙體的側壁上設置有與所述主艙體連通的進氣嘴，所述第一吹氣裝置通過所述進料口與主艙體連通，并將顆粒物吹進所述主艙體，所述第二吹氣裝置通過所述進氣嘴與所述主艙體連通，并向所述主艙體內吹氣，使所述顆粒物在所述主艙體內與所述氣源提供的空氣混合形成確切濃度的標準氣體樣品，供待校準切割器進行采樣。
2.如權利要求I所述的制作標準氣體樣品的實驗倉，其特征在于還包括控制系統(tǒng)， 所述控制系統(tǒng)包括控制器、第一流量控制器、溫度控制器及濕度控制器，所述第一流量控制器、溫度控制器及濕度控制器均與所述控制器電性連接。
3.如權利要求I所述的制作標準氣體樣品的實驗倉，其特征在于所述主艙體呈圓筒狀。
4.如權利要求I所述的制作標準氣體樣品的實驗倉，其特征在于所述進氣嘴沿所述主艙體的外壁的切向與所述主艙體連通,并向所述主艙體內吹氣,使得所述主艙體內部形成環(huán)形的氣流。
5.如權利要求I所述的制作標準氣體樣品的實驗倉，其特征在于所述第一吹氣裝置產生的氣流的速度為10 14米/秒，所述第二吹氣裝置產生氣流的速度為32 38米/秒。
6.如權利要求2所述的制作標準氣體樣品的實驗倉，其特征在于所述第一流量控制器、溫度控制器及濕度控制器均裝設在所述輸氣管上。
7.如權利要求2所述的制作標準氣體樣品的實驗倉，其特征在于所述控制系統(tǒng)還包括第二流量控制器，所述氣源通過第二流量控制器通過所述輸氣管與所述進料口連接。
8.如權利要求I所述的制作標準氣體樣品的實驗倉，其特征在于所述制作標準氣體樣品的實驗倉還包括靜電調節(jié)器，所述靜電調節(jié)器設置在所述輸氣管上。
9.如權利要求I所述的制作標準氣體樣品的實驗倉，其特征在于所述主艙體的底部設置有出氣口，所述出氣口上連接有用于和切割器連接的接頭。
10.如權利要求I所述的制作標準氣體樣品的實驗倉，其特征在于所述制作標準氣體樣品的實驗倉還包括流量計，所述流量計設置在所述輸氣管上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制作標準氣體樣品的實驗倉，用于將顆粒物與潔凈的空氣混合形成確切濃度的標準氣體樣品，其包括氣源、輸氣管、主艙體、第一吹氣裝置及第二吹氣裝置，所述氣源通過所述輸氣管與所述主艙體連通，所述主艙體的上端面開設有讓顆粒物進入的進料口，所述主艙體的側壁上設置有與所述主艙體連通的進氣嘴，所述第一吹氣裝置通過所述進料口與主艙體連通，并將顆粒物吹進所述主艙體，所述第二吹氣裝置通過所述進氣嘴與所述主艙體連通，并向所述主艙體內吹氣，使所述顆粒物在所述主艙體內與所述氣源提供的空氣混合形成確切濃度的標準氣體樣品，供待校準切割器進行采樣。本發(fā)明是一種高精度、高效能的制作標準氣體樣品的實驗倉。
文檔編號G01N1/28GK102607912SQ20121005647
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月6日 優(yōu)先權日2012年3月6日
發(fā)明者劉文靜, 劉正輝, 朱平, 李波, 郭冰 申請人:深圳市華測檢測技術股份有限公司