气溶胶颗粒物稀释系统及具有其的气溶胶颗粒物计数装置
阅读说明：本技术 气溶胶颗粒物稀释系统及具有其的气溶胶颗粒物计数装置 (Aerosol particle dilution system and aerosol particle counting device with same ) 是由 陈龙飞 张帅虎 陈瑞 周兴藩 唐仕川 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种气溶胶颗粒物稀释系统及具有其的气溶胶颗粒物计数装置,该稀释系统包括一级稀释管路和二级稀释管路,一级稀释管路包括第一输入管路、第二输入管路和第一气体混合模块,第一输入管路和第二输入管路分别将待检测气体和纯净气体引入第一气体混合模块；二级稀释管路包括第一支路、第二支路和第二气体混合模块,第一支路上安装有净化过滤模块,第一支路和第二支路均为第一气体混合模块与第二气体混合模块之间的管路,第二气体混合模块的输出端与稀释系统的输出端连通。本发明提供的稀释系统通过对进入颗粒物计数装置之前的气溶胶颗粒物进行稀释,避免了颗粒物计数装置对高浓度气溶胶颗粒物的计数,提高了颗粒物计数装置的计数精度。(The invention discloses an aerosol particle diluting system and an aerosol particle counting device with the same, wherein the diluting system comprises a primary diluting pipeline and a secondary diluting pipeline, the primary diluting pipeline comprises a first input pipeline, a second input pipeline and a first gas mixing module, and the first input pipeline and the second input pipeline respectively introduce gas to be detected and pure gas into the first gas mixing module; the second grade dilution pipeline includes first branch road, second branch road and the gaseous mixed module of second, installs on the first branch road and purifies the filtration module, and first branch road and second branch road are the pipeline between the gaseous mixed module of first gaseous mixed module and second, and the output of the gaseous mixed module of second communicates with the output of dilution system. According to the dilution system provided by the invention, the aerosol particles before entering the particle counting device are diluted, so that the counting of the particle counting device on the high-concentration aerosol particles is avoided, and the counting precision of the particle counting device is improved.)
技术领域
本发明涉及气溶胶颗粒物稀释领域，特别是涉及一种气溶胶颗粒物稀释系统及具有其的气溶胶颗粒物计数装置。
背景技术
由于机动车排放、燃煤燃烧等产生的颗粒物直接影响着大气环境质量，需要对颗粒物排放进行限制，并制定颗粒物浓度的排放标准。因此，有必要对排放的气溶胶颗粒物的数目浓度进行精确测量。然而，燃烧产生的气溶胶颗粒物数目浓度过高，现有的颗粒计数装置不能够很好的对高浓度的颗粒物进行计数，进而影响着颗粒物的计数精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种气溶胶颗粒物稀释系统及具有其的气溶胶颗粒物计数装置。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种气溶胶颗粒物稀释系统，包括：一级稀释管路和二级稀释管路；
所述一级稀释管路，包括第一输入管路、第二输入管路以及第一气体混合模块，所述第一输入管路的输入端连通待检测气体，所述第二输入管路的输入端连通纯净气体，所述第一输入管路的输出端和所述第二输入管路的输出端均与所述第一气体混合模块的输入端连通；
所述二级稀释管路，包括第一支路、第二支路以及第二气体混合模块，所述第一支路上安装有净化过滤模块，所述第一支路的输入端以及所述第二支路的输入端均与所述第一气体混合模块的输出端连通，所述第一支路的输出端以及所述第二支路的输出端均与所述第二气体混合模块的输入端连通，所述第二气体混合模块的输出端与颗粒物稀释系统的输出端相连通。
可选的，所述一级稀释管路还包括用于调控待检测气体流量的第一流量记录调控模块和用于调控纯净气体流量的第二流量记录调控模块。
可选的，所述第一支路或所述第二支路上安装有第三流量记录调控模块。
可选的，所述一级稀释管路还包括过滤模块，所述过滤模块包括过滤管路以及安装于所述过滤管路上的第一颗粒过滤器，所述过滤管路的一端与空气流通，另一端与所述第二输入管路连通。
可选的，所述净化过滤模块包括：可挥发性有机物去除装置(VPR)以及第二颗粒过滤器。
可选的，所述一级稀释管路中的纯净气体输入管路上安装有用于对纯净气体温度进行调控的第一温度调控模块。
可选的，连通第二气体混合模块与所述颗粒物稀释系统的输出端的管路上安装有用于对管路中气体的温度进行调控的第二温度调控模块。
可选的，所述颗粒物稀释系统还包括气动驱动模块，所述气动驱动模块包括气泵以及第四流量记录调控模块，所述气泵通过气泵管路与所述第二气体混合模块连通，所述第四流量记录调控模块安装于所述气泵管路上。
可选的，所述气溶胶颗粒物稀释系统还包括终端控制器，用于采集气溶胶颗粒物稀释系统中传感器的测量数据以及向调控模块发送控制指令。
本发明还提供了一种气溶胶颗粒物计数装置，该气溶胶颗粒物计数装置包括本发明提供的气溶胶颗粒物稀释系统。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的气溶胶颗粒物稀释系统通过对进入颗粒物计数装置之前的气溶胶颗粒物进行稀释，避免了颗粒物计数装置对高浓度气溶胶颗粒物的计数，提高了颗粒物计数装置的计数精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的气溶胶颗粒物稀释系统的第一结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的气溶胶颗粒物稀释系统的第二结构示意图；
图3为本发明实施例1提供的气溶胶颗粒物稀释系统的第三结构示意图；
图4为本发明实施例2提供的气溶胶颗粒物稀释系统的结构示意图。
1、一级稀释管路，2、二级稀释管路，3、气动驱动模块，4、过滤模块，5、第一温度调控模块，6、第二温度调控模块，11、第一输入管路，12、第一流量记录调控模块，13、第二流量记录调控模块，14、第二输入管路，15、第一气体混合模块，21、第一支路，22、第二支路，23、净化过滤模块，24、第三流量记录调控模块，25、第二气体混合模块，31、第四流量记录调控模块，32、气泵，41、第一颗粒过滤器，51、第一温度采集器，52、加热器，53、第一PID温度控制器，61、再热器，62、第二温度采集器，63、第二PID温度控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种气溶胶颗粒物稀释系统及具有其的气溶胶颗粒物计数装置。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
参见图1，本实施例提供了一种气溶胶颗粒物稀释系统。该气溶胶颗粒物稀释系统包括：一级稀释管路1和二级稀释管路2。其中，一级稀释管路1包括第一输入管路11、第二输入管路14和第一气体混合模块15，第一输入管路11的输入端连通待检测气体，第二输入管路14的输入端连通纯净气体，第一输入管路11的输出端和所述第二输入管路14的输出端均与第一气体混合模块15的输入端连通。二级稀释管路2包括第一支路21、第二支路22和第二气体混合模块25，第一支路21上安装有净化过滤模块23，第一支路21的输出端以及第二支路22的输出端在第二气体混合模块25处汇合后与颗粒物稀释系统的输出端相连通。一级稀释管路1通过向待检测气体中加入纯净气体实现对待检测气体的初步稀释，二级稀释管路2通过将一级稀释管路输出气体的一部分进行过滤净化，实现对待检测气体的进一步稀释。
为了能够适应颗粒计数装置最适合的浓度测量范围，一级稀释管路1以及二级稀释管路2中还安装有用于调控气体流量的流量记录调控模块，通过调节待检测气体与纯净气体的比例以及二级稀释管路2中被净化过滤气体与未被净化过滤气体的比例实现对气溶胶颗粒物稀释浓度的控制。具体的，一级稀释管路1中安装有调控待检测气体流量的第一流量记录调控模块12和调控纯净气体流量的第二流量记录调控模块13，其中，第一流量记录调控模块12可以安装于待检测气体输入管路上，第二流量记录调控模块13可以安装于纯净气体输入管路上。二级稀释管路2中安装有调控第一支路21或第二支路22中气体流量的第三流量记录调控模块24，图1中第三流量记录调控模块24安装于第二支路22中。
颗粒物稀释系统还包括气动驱动模块3，气动驱动模块3包括气泵32以及第四流量记录调控模块31，气泵32通过气泵管路与第二气体混合模块连通，第四流量记录调控模块31安装于气泵管路上。
参见图2，作为本实施例的一种实施方式，一级稀释管路1还可以包括过滤模块4，过滤模块4包括过滤管路以及安装于过滤管路上的第一颗粒过滤器41，过滤管路的一端与一级稀释管路1的第二输入管路14连通，另一端与空气流通，用于过滤纯化空气，向一级稀释管路1提供纯净气体。
作为本实施例的一种实施方式，净化过滤模块23包括可挥发性有机物去除装置以及第二颗粒过滤器。
作为本实施例的一种实施方式，为了避免汽车尾气等高温气体由于温度下降使气体中颗粒碰撞以及气体中水汽和可挥发性有机物凝结成液滴而改变颗粒数量，可以在稀释管路上安装加热模块。具体可以如下：
参见图3，在一级稀释管路中纯净气体的输入管路上安装第一温度调控模块，用于对加入稀释系统的外界气体进行加热，避免由于外界气体的加入而使稀释系统中的气体温度降低。另外，还可以在二级系统的输出管路上安装第二温度调控模块。在实际的应用中，第一温度调控模块5可以包括加热器52、第一温度采集器51以及第一PID温度控制器53，第一PID温度控制器53基于第一温度采集器51测量的一级稀释后的气体温度调控加热器52对纯净气体输入管路进行加热。第二温度调控模块6可以包括再热器61、第二温度采集器62以及第二PID温度控制器63，第二PID温度控制器63基于第二温度采集器62测量的二级稀释管路输出管路中的温度调控加热器61对二级稀释管路输出管路进行再热。
在本实施例中，气溶胶颗粒物稀释系统还包括终端控制器，用于采集气溶胶颗粒物稀释系统中传感器的测量数据以及向调控模块发送控制指令，具体的，采集流量记录调控模块记录的流量信息、温度采集器检测到的温度信息，并向流量记录调控模块发送流量调控指令、向PID温度控制器发送温度控制指令。
作为本实施例的一种实施方式，二级稀释系统还包括与所述二级稀释管路的输出端连通的采样管路，所述采样管路中放置有采样滤膜，可对待检测气体进行采样。
实施例2
参见图4，一级稀释管路的第一输入管路经电磁阀、分流器、孔板和电动调节阀输入待检测气体，一级稀释管路的第二输入管路经第一高效颗粒过滤器(HEPA)、第一MFC流量记录调控模块和加热器输入纯净气体，待检测气体与纯净气体在第一气体混合模块处混合。二级稀释管路的输入端与一级稀释管路的输出端连通，二级稀释管路的输入端分为两支路，第一支路经可挥发性有机物去除装置(VPR)以及第二高效颗粒过滤器净化过滤后与第二支路在第二气体混合模块处汇合，且第二支路上设置有PID流量调节装置。二级稀释管路的输出端通过三通阀，一路与再热器连通，另一路通过第二MFC流量记录调控模块、孔板与气泵连通。
实施例3
本实施例提供了一种包括实施例1或实施例2提供的气溶胶颗粒物稀释系统的气溶胶颗粒物计数装置。气溶胶颗粒物计数装置中气溶胶颗粒物稀释系统首先根据需求对待检测气体的浓度进行稀释，然后再对稀释后的待检测气体中的颗粒物浓度进行计量。
本发明提供的气溶胶颗粒物稀释系统通过对包含气溶胶颗粒物的待检测气体进行稀释，保障了进入气溶胶颗粒物计数装置的待检测气体中颗粒物的浓度在气溶胶颗粒物计数装置的最适测量范围内，进而提高了计数的精度，避免了由于浓度过大所带来的误差。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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