一种民用燃烧源排放污染物稀释采样系统的制作方法

1.本发明属于环境监测技术领域，尤其涉及一种民用燃烧源排放污染物稀释采样系统。


背景技术：

2.民用源燃烧排放产生的污染物，对于大气环境污染贡献很大；与其它源排放相比，民用源燃烧具备如下几个特点：一是属于无组织排放，分散性较强，如居民的燃煤取暖、做饭等，二是通常无较好的后处理减排措施，三是不同种类的燃烧源排放特性不同，包括不同燃料、不同炉具和不同的燃烧方式。因此对于民用源燃烧排放的污染物，有必要进行科学合理的采样测量。
3.目前针对固定污染源排放有较多的研究，如专利号201410340512.2的专利涉及一种固定污染源排放pm2.5稀释采样装置，可模拟烟气从排放口出来后与大气混合的情况，采用滤膜收集pm2.5样品，但是该系统在应用于民用源的过程中存在如下问题：一是体积较大，二是需要比较大的气溶胶流量和稀释气流量，三是只具备离线采集pm2.5的功能。专利申请号202110095623.1的专利涉及一种炉具烟气污染物现场检测系统，该系统可实现对于民用炉具燃烧固体燃料的排放污染物进行24小时的测量，但该系统存在如下问题：一是系统只有一级稀释器，无控温保温，烟气在排放到大气过程中会很快冷凝，堵塞采样管路；二是稀释器采用t型接头的方式，烟气颗粒物在接头处损失较大；三是流量控制采用转子流量计的方式，流量波动较大，低流量情况下小的流量波动对于稀释比影响很大；四是总流量较小，无法在稀释器后接入其它在线测量仪器，系统可扩展性差；五是滤膜气流流量太小，滤膜需要较长时间才可以采集到的需要的颗粒物量；尤其是对于民用燃烧源排放，在从炉具点火、初步燃烧、完全燃烧、逐渐熄灭的过程中，每一个阶段排放的污染物种类和特性均不同，需要对不同阶段排放的污染物进行区分测量。
4.综上所述，设计一种针对民用源燃烧排放污染物且搭建更科学合理的稀释采样系统，在满足便携测量需求的同时，颗粒物损失更小，流量控制更精确，系统可扩展性更强，已经成为亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本发明的目的在于针对上述问题，提供一种民用燃烧源排放污染物稀释采样系统，包括一级稀释器1、旋风分流单元2、二级稀释器3、滤膜采集单元4、旁路气单元5、在线测量单元ⅰ6和在线测量单元ⅱ7，其特征在于，一级稀释器1位于系统前端靠近燃烧源排放口处，系统自动调节一级稀释器1的温度与烟气温度相同以防止烟气冷凝，烟气与稀释气在一级稀释器1中平稳汇合，并经收缩混合孔实现均匀混合后，经保温烟枪进入旋风分流单元2，所述旋风分流单元2对大颗粒物进行切割并对气溶胶进行对等分流，分流的流体分别进入滤膜采集单元4、在线测量单元ⅰ6、二级稀释器3与旁路气单元5，其中，
6.一级稀释器1为热稀释，采用常压混合的方式；
7.二级稀释器3为常温稀释，采用稀释气闭合环路的方式；
8.滤膜采集单元4工作于同时采样模式或顺序采样模式，采用补偿式限流孔的方法对流量进行控制；
9.在线测量单元ⅰ6实现对高浓度污染物的在线测量；
10.在线测量单元ⅱ7实现对低浓度颗粒物污染物的在线测量；
11.旁路气单元5采用限流孔的方式对流量进行控制以平衡其它各部分仪器所用流量。
12.优选的，所述一级稀释器1包括稀释器ⅰ1-1、烟温传感器1-2、烟气流量测量模块1-3、控温模块1-4、保温烟枪1-5、硅胶干燥管1-6、高效过滤器ⅰ1-7、温湿度压力模块ⅰ1-8、质量流量计ⅰ1-9、压缩泵1-10和高效过滤器ⅱ1-11，其中，
13.所述稀释器ⅰ1-1为常压混合结构，位于保温烟枪1-5的顶端且靠近民用燃烧源排放出口；
14.所述烟温传感器1-2用于测量烟气温度；
15.所述烟气流量测量模块1-3测量烟气体积流量；
16.所述控温模块1-4包括电阻加热器和热敏电阻温度传感器，根据烟温传感器1-2测量到的温度，控温模块1-4动态调节稀释器ⅰ1-1的温度使得两者温度相同；
17.所述保温烟枪1-5用于连接稀释器ⅰ1-1和旋风分流单元2；
18.从硅胶干燥管1-6进入的空气，依次经过高效过滤器ⅰ1-7、温湿度压力模块ⅰ1-8、质量流量计ⅰ1-9、压缩泵1-10以及高效过滤器ⅱ1-11得到洁净干燥、流量稳定的稀释气，其中，硅胶干燥管1-6用于空气的干燥，高效过滤器ⅰ1-7用于去除空气中的颗粒物，温湿度压力模块ⅰ1-8用于测量稀释气的温度、相对湿度、绝对压力信息；质量流量计ⅰ1-9用于测量稀释气的质量流量，质量流量计ⅰ1-9的出口连接压缩泵1-10的入口，压缩泵1-10的出口连接高效过滤器ⅱ1-11；
19.烟气从烟气流量测量模块1-3的入口进入稀释器ⅰ1-1，稀释气从稀释器ⅰ1-1的侧方进入，均处于常压水平的烟气和稀释气在稀释器ⅰ1-1的收口处汇合。
20.优选的，所述稀释器ⅰ1-1采用不锈钢材质，控温模块1-4固定安装于所述稀释器ⅰ1-1的表面，其余部分采用保温棉包裹；
21.所述烟温传感器1-2采用铂电阻温度传感器，测温范围为-40～+200℃；
22.所述烟气流量测量模块1-3为不锈钢材质毛细管，管内径为1.8mm，管长为80mm，测量的流量范围为常温下0.2-2.0l/min，出口端倒角设计以实现稀释气和烟气的平稳汇合，流量的测量采用测量毛细管两端的压差的方式；
23.所述控温模块1-4的控温的范围为0～100℃；
24.所述保温烟枪1-5采用双层不锈钢套管的方式，中间包裹保温棉，中心不锈钢管与稀释器ⅰ1-1通过卡套接头的方式进行连接，实现烟气温度到大气环境温度的平稳过渡，防止冷凝水的产生并减少颗粒物在管路中的损失；
25.所述压缩泵1-10通过占空比调节的方式调节气流量大小，调节的流量范围为5-15l/min，控制主板不断采集质量流量信息和温度压力信息以计算环境温度下的稀释气体积流量，稀释比范围为5:1-30:1。
26.优选的，所述旋风分流单元2包括旋风切割器和气溶胶分流器，所述旋风切割器的入口采用导电性硅胶软管连接到保温烟枪1-5的出口，所述旋风切割器的出口采用卡套连接分流器入口2-1；所述气溶胶分流器设有六个圆周对称分布的分流器出口2-2，烟气从分流器入口2-1进入后并在内部实现90
°
平滑转弯后分别到达六个分流器出口2-2。
27.优选的，所述旋风切割器的切割粒径为2.5微米，对应的流量为10l/min；分流器入口2-1的外径为10mm且与旋风切割器相匹配，分流器出口2-2外径包括3/8英寸和1/4英寸两种规格以供下游各模块单元使用。
28.优选的，所述二级稀释器3设有两个进气口和两个出气口，分别为二级稀释器样气入口3-1、二级稀释器稀释气入口3-2、二级稀释器多余气出口3-3和二级稀释器样气出口3-4，所述二级稀释器样气入口3-1连接分流器出口2-2中其中一路出口；所述二级稀释器稀释气入口3-2和二级稀释器多余气出口3-3与可调风机3-8形成闭环气路：从二级稀释器多余气出口3-3流出的气体经过高效过滤器ⅲ3-5、温湿度压力模块ⅱ3-6、质量流量计ⅱ3-7、可调风机3-8、高效过滤器ⅳ3-9，最终流入二级稀释器稀释气入口3-2；所述二级稀释器稀释气入口3-2和二级稀释器多余气出口3-3流量相等以保证二级稀释器样气出口3-4的流量和二级稀释器样气入口3-1流量相等，通过调节两个流量的比值调节二级稀释器3的稀释比，稀释比的调节范围为3:1-30:1。
29.优选的，所述滤膜采集单元4包括三路并联的滤膜采集通道和一个真空泵4-5，每一路滤膜采集通道均包括依次连接到一起的一个滤膜膜托4-1、一个比例阀4-2、一个高效过滤器
ⅴ
4-3和一个限流孔ⅰ4-4，其中，滤膜膜托4-1用于放置47mm滤膜,每一个滤膜膜托4-1的入口分别通过导电性硅胶软管连接一个分流器出口2-2,滤膜膜托4-1的出口连接到比例阀4-2的入口，比例阀4-2的出口连接到高效过滤器
ⅴ
4-3以对限流孔ⅰ4-4进行加强保护，三个限流孔ⅰ4-4的气路汇集后连接至真空泵4-5，第一路滤膜采集通道的流量设定为2.5l/min。
30.优选的，所述滤膜采集单元4包括同时采样和顺序采样两种模式，其中，同时采样模式为同步开启或者关闭三路滤膜采集通道；顺序采样模式为根据燃烧的不同阶段开启不同的滤膜采集通道进行采样，燃烧的不同阶段的划分可根据在线测量仪器i6或者在线测量仪器ii7的结果进行划分，或者根据燃烧的时间区间进行划分。
31.优选的，所述滤膜采集单元4的流量调节方式为补偿式限流孔的方式，滤膜采集颗粒物时，随着颗粒物在滤膜上富集，气流通过滤膜产生的压降逐渐增大，通过监测分流器出口2-2和每路限流孔i4-4前的压差，调节比例阀4-2使得该压差数值保持恒定，调节方向为初始状态下调紧比例阀4-2，随着滤膜压降逐渐增大，通过调松比例阀4-2来补偿滤膜压降。
32.优选的，所述旁路气单元5包括高效过滤器ⅵ5-1和限流孔ⅱ5-2，当新加入或减少系统所用仪器或者更改系统中某部分仪器或单元所用流量时，通过更换限流孔ⅱ5-2的方式对系统流量进行平衡；所述限流孔ⅰ4-4和限流孔ⅱ5-2连接至同一个真空泵4-5，所述真空泵4-5前有绝对压力测量端口，确保限流孔处于极限限流状态。
33.优选的，所述在线测量单元ⅰ6位于一级稀释器1后，配置气体监测仪、pm
2.5
质量浓度监测仪、黑炭监测仪和/或其他适合高浓度测量场合的仪器，所述pm
2.5
质量浓度监测仪使用滤膜称重的结果对光散热信号进行修正；
34.所述在线测量单元ⅱ7位于二级稀释器3后，针对低浓度颗粒物测量场合，配置扫
描颗粒物粒径谱仪、颗粒物质谱和/或其它在线测量仪器。
35.所述在线测量单元i6中的测量仪器和所述在线测量单元ii7中测量仪器能直接互换，而不影响系统流量平衡。
36.与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
37.1)本发明中，一级稀释器位于系统前端靠近源排放口处，控制其温度与烟气温度相同，烟气与稀释气平稳汇合，并经收缩混合孔实现均匀混合，经过保温烟枪实现烟气温度逐渐降低到环境大气温度，避免烟气冷凝，同时因增大保温烟枪中气溶胶流量，可大大减少颗粒物在管路中的损失；
38.2)本发明中，滤膜采集单元和旁路气单元采用限流孔的方式进行流量控制，体积小，控制精确，而且在滤膜采集单元采用补偿式限流孔的方法，可有效解决滤膜压降造成流量降低的问题；
39.3)本发明中，滤膜采集单元包括三路滤膜，支持同时采样和顺序采样两种模式；
40.4)本发明中，一级稀释器后预留在线测量仪器ⅰ的接口，同时加入二级稀释器进一步降低颗粒物的浓度后以适合低浓度测量环境的仪器进行测量，接口丰富，系统扩展性强；
41.5)本发明中，系统集成度高、体积小、操作简便，可用于民用燃烧源排放污染物的离线采集和在线测量。
附图说明
42.图1为本发明的示意图；
43.图2为本发明中一级稀释器的示意图；
44.图3为本发明中气溶胶分流器的示意图；
45.图4为本发明中二级稀释器的示意图；
46.图5为本发明中滤膜采集单元和旁路气单元示意图的示意图；
47.图中附图标记为：
48.1：一级稀释器，2：旋风分流单元，3：二级稀释器，4：滤膜采集单元，5：旁路气单元，6：在线测量单元ⅰ，7：在线测量单元ⅱ；
49.1-1：稀释器ⅰ，1-2:烟温传感器,1-3:烟气流量测量模块,1-4:控温模块,1-5:保温烟枪,1-6:硅胶干燥管,1-7:高效过滤器ⅰ,1-8:温湿度压力模块ⅰ,1-9:质量流量计ⅰ,1-10:压缩泵,1-11:高效过滤器ⅱ；
50.2-1:分流器入口,2-2:分流器出口；
51.3-1:二级稀释器样气入口,3-2:二级稀释器稀释气入口,3-3:二级稀释器多余气出口,3-4:二级稀释器样气出口；3-5:高效过滤器ⅲ,3-6:温湿度压力模块ⅱ；3-7:质量流量计ⅱ,3-8:可调风机,3-9:高效过滤器ⅳ；
52.4-1:滤膜膜托,4-2:比例阀,4-3:高效过滤器
ⅴ
,4-4:限流孔ⅰ,4-5:真空泵；
53.5-1:高效过滤器ⅵ,5-2:限流孔ⅱ。
具体实施方式
54.为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，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更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类
似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
55.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。
56.下面通过参考附图描述的实施例以及方位性的词语均是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
57.在本发明的一个宽泛实施例中，一种民用燃烧源排放污染物稀释采样系统，包括一级稀释器1、旋风分流单元2、二级稀释器3、滤膜采集单元4、旁路气单元5、在线测量单元ⅰ6和在线测量单元ⅱ7，其特征在于，一级稀释器1位于系统前端靠近燃烧源排放口处，系统自动调节一级稀释器1的温度与烟气温度相同以防止烟气冷凝，烟气与稀释气在一级稀释器1中平稳汇合，并经收缩混合孔实现均匀混合后，经保温烟枪进入旋风分流单元2，所述旋风分流单元2对大颗粒物进行切割并对气溶胶进行对等分流，分流的流体分别进入滤膜采集单元4、在线测量单元ⅰ6、二级稀释器3与旁路气单元5，其中，
58.一级稀释器1为热稀释，采用常压混合的方式；
59.二级稀释器3为常温稀释，采用稀释气闭合环路的方式；
60.滤膜采集单元4工作于同时采样模式或顺序采样模式，采用补偿式限流孔的方法对流量进行控制；
61.在线测量单元ⅰ6实现对高浓度污染物的在线测量；
62.在线测量单元ⅱ7实现对低浓度颗粒物污染物的在线测量；
63.旁路气单元5采用限流孔的方式对流量进行控制以平衡其它各部分仪器所用流量。
64.优选的，所述一级稀释器1包括稀释器ⅰ1-1、烟温传感器1-2、烟气流量测量模块1-3、控温模块1-4、保温烟枪1-5、硅胶干燥管1-6、高效过滤器ⅰ1-7、温湿度压力模块ⅰ1-8、质量流量计ⅰ1-9、压缩泵1-10和高效过滤器ⅱ1-11，其中，
65.所述稀释器ⅰ1-1为常压混合结构，位于保温烟枪1-5的顶端且靠近民用燃烧源排放出口；
66.所述烟温传感器1-2用于测量烟气温度；
67.所述烟气流量测量模块1-3测量烟气体积流量；
68.所述控温模块1-4包括电阻加热器和热敏电阻温度传感器，根据烟温传感器1-2测量到的温度，控温模块1-4动态调节稀释器ⅰ1-1的温度使得两者温度相同；
69.所述保温烟枪1-5用于连接稀释器ⅰ1-1和旋风分流单元2；
70.从硅胶干燥管1-6进入的空气，依次经过高效过滤器ⅰ1-7、温湿度压力模块ⅰ1-8、质量流量计ⅰ1-9、压缩泵1-10以及高效过滤器ⅱ1-11得到洁净干燥、流量稳定的稀释气，其中，硅胶干燥管1-6用于空气的干燥，高效过滤器ⅰ1-7用于去除空气中的颗粒物，温湿度压力模块ⅰ1-8用于测量稀释气的温度、相对湿度、绝对压力信息；质量流量计ⅰ1-9用于测量稀释气的质量流量，质量流量计ⅰ1-9的出口连接压缩泵1-10的入口，压缩泵1-10的出口连接高效过滤器ⅱ1-11；
71.烟气从烟气流量测量模块1-3的入口进入稀释器ⅰ1-1，稀释气从稀释器ⅰ1-1的侧方进入，均处于常压水平的烟气和稀释气在稀释器ⅰ1-1的收口处汇合。
72.优选的，所述稀释器ⅰ1-1采用不锈钢材质，控温模块1-4固定安装于所述稀释器ⅰ1-1的表面，其余部分采用保温棉包裹；
73.所述烟温传感器1-2采用铂电阻温度传感器，测温范围为-40～+200℃；
74.所述烟气流量测量模块1-3为不锈钢材质毛细管，管内径为1.8mm，管长为80mm，测量的流量范围为常温下0.2-2.0l/min，出口端倒角设计以实现稀释气和烟气的平稳汇合，流量的测量采用测量毛细管两端的压差的方式；
75.所述控温模块1-4的控温的范围为0～100℃；
76.所述保温烟枪1-5采用双层不锈钢套管的方式，中间包裹保温棉，中心不锈钢管与稀释器ⅰ1-1通过卡套接头的方式进行连接，实现烟气温度到大气环境温度的平稳过渡，防止冷凝水的产生并减少颗粒物损失；
77.所述压缩泵1-10通过占空比调节的方式调节气流量大小，调节的流量范围为5-15l/min，控制主板不断采集质量流量信息和温度压力信息以计算环境温度下的稀释气体积流量，稀释比范围为5:1-30:1。
78.优选的，所述旋风分流单元2包括旋风切割器和气溶胶分流器，所述旋风切割器的入口采用导电性硅胶软管连接到保温烟枪1-5的出口，所述旋风切割器的出口采用卡套连接分流器入口2-1；所述气溶胶分流器设有六个圆周对称分布的分流器出口2-2，烟气从分流器入口2-1进入后并在内部实现90
°
平滑转弯后分别到达六个分流器出口2-2。
79.优选的，所述旋风切割器的切割粒径为2.5微米，对应的流量为10l/min；分流器入口2-1的外径为10mm且与旋风切割器相匹配，分流器出口2-2外径包括3/8英寸和1/4英寸两种规格以供下游各模块单元使用。
80.优选的，所述二级稀释器3设有两个进气口和两个出气口，分别为二级稀释器样气入口3-1、二级稀释器稀释气入口3-2、二级稀释器多余气出口3-3和二级稀释器样气出口3-4，所述二级稀释器样气入口3-1连接分流器出口2-2中其中一路出口；所述二级稀释器稀释气入口3-2和二级稀释器多余气出口3-3与可调风机3-8形成闭环气路：从二级稀释器多余气出口3-3流出的气体经过高效过滤器ⅲ3-5、温湿度压力模块ⅱ3-6、质量流量计ⅱ3-7、可调风机3-8、高效过滤器ⅳ3-9，最终流入二级稀释器稀释气入口3-2；所述二级稀释器稀释气入口3-2和二级稀释器多余气出口3-3流量相等以保证二级稀释器样气出口3-4的流量和二级稀释器样气入口3-1流量相等，通过调节两个流量的比值调节二级稀释器3的稀释比，稀释比的调节范围为3:1-30:1。
81.优选的，所述滤膜采集单元4包括三路并联的滤膜采集通道和一个真空泵4-5，每一路滤膜采集通道均包括依次连接到一起的一个滤膜膜托4-1、一个比例阀4-2、一个高效过滤器
ⅴ
4-3和一个限流孔ⅰ4-4，其中，滤膜膜托4-1用于放置47mm滤膜,每一个滤膜膜托4-1的入口分别通过导电性硅胶软管连接一个分流器出口2-2,滤膜膜托4-1的出口连接到比例阀4-2的入口，比例阀4-2的出口连接到高效过滤器
ⅴ
4-3以对限流孔ⅰ4-4进行加强保护，三个限流孔ⅰ4-4的气路汇集后连接至真空泵4-5，第一路滤膜采集通道的流量设定为2.5l/min。
82.优选的，所述滤膜采集单元4包括同时采样和顺序采样两种模式，其中，同时采样模式为同步开启或者关闭三路滤膜采集通道；顺序采样模式为根据燃烧的不同阶段开启不同的滤膜采集通道进行采样，燃烧的不同阶段的划分可根据在线测量仪器i6或者在线测量
仪器ii7的结果进行划分，或者根据燃烧的时间区间进行划分。
83.优选的，所述滤膜采集单元4的流量调节方式为补偿式限流孔的方式，滤膜采集颗粒物时，随着颗粒物在滤膜上富集，气流通过滤膜产生的压降逐渐增大，通过监测分流器出口2-2和每路限流孔ⅰ4-4前的压差，调节比例阀4-2使得该压差数值保持恒定，调节方向为初始状态下调紧比例阀4-2，随着滤膜压降逐渐增大，通过调松比例阀4-2来补偿滤膜压降。
84.优选的，所述旁路气单元5包括高效过滤器ⅵ5-1和限流孔ⅱ5-2，当新加入或减少系统所用仪器或者更改系统中某部分仪器或单元所用流量时，通过更换限流孔ⅱ5-2的方式对系统流量进行平衡；所述限流孔ⅰ4-4和限流孔ⅱ5-2连接至同一个真空泵4-5，所述真空泵4-5前有绝对压力测量端口，确保限流孔处于极限限流状态。
85.优选的，所述在线测量单元ⅰ6位于一级稀释器1后，配置气体监测仪、pm
2.5
质量浓度监测仪、黑炭监测仪和/或其他适合高浓度测量场合的仪器，所述pm
2.5
质量浓度监测仪使用滤膜称重的结果对光散热信号进行修正；
86.所述在线测量单元ⅱ7位于二级稀释器3后，针对低浓度颗粒物测量场合，配置扫描颗粒物粒径谱仪、颗粒物质谱和/或其它在线测量仪器。
87.所述在线测量单元ⅰ6中的测量仪器和所述在线测量单元ⅱ7中测量仪器能直接互换，而不影响系统流量平衡。
88.下面结合附图，列举本发明的优选实施例，对本发明作进一步的详细说明。
89.图1为一种民用燃烧源排放污染物稀释采样系统示意图，该稀释采样系统主要包括一级稀释器1、旋风分流单元2、二级稀释器3、滤膜采集单元4、旁路气单元5、在线测量单元ⅰ6和在线测量单元ⅱ7。
90.所述一级稀释器1包括稀释器ⅰ1-1、烟温传感器1-2、烟气流量测量模块1-3、控温模块1-4、保温烟枪1-5、硅胶干燥管1-6、高效过滤器ⅰ1-7、温湿度压力模块ⅰ1-8、质量流量计ⅰ1-9、压缩泵1-10和高效过滤器ⅱ1-11。所述稀释器ⅰ1-1位于保温烟枪1-5的顶端，靠近民用燃烧源排放出口，为常压混合结构，烟温传感器1-2采用铂电阻温度传感器，测温范围为-40～+200℃，用于测量烟气温度，稀释器ⅰ1-1采用不锈钢材质，表面用螺丝固定安装控温模块1-4，其余部分采用保温棉包裹；控温模块1-4包括电阻加热器和热敏电阻温度传感器，根据烟温传感器1-2测量到的温度，及时调节稀释器ⅰ的温度，防止烟气冷凝，控温模块1-4可控温的范围为0～100℃。
91.所述一级稀释器1的稀释气由可调压缩泵1-10提供，空气经硅胶干燥管1-6进行干燥，后经过高效过滤器ⅰ1-7去除空气中的颗粒物，然后气流依次通过温度湿度压力模块ⅰ1-8测量稀释气的温度、相对湿度、绝对压力信息，后用质量流量计ⅰ1-9测量质量流量，流量计的出口连接压缩泵1-10的入口，压缩泵1-10的出口连接高效过滤器ⅱ1-11，得到洁净干燥、流量稳定的稀释气。烟气从烟气流量测量模块1-3的入口进入稀释器ⅰ1-1，稀释气从稀释器ⅰ1-1的侧方进入，烟气和稀释气均处于常压水平，两者在稀释器ⅰ1-1的收口处汇合，并经由收缩混合孔实现均匀混合。所述烟气流量测量模块1-3为不锈钢材质毛细管，管内径为1.8mm，管长为80mm，可测量的流量范围为常温下0.2-2.0l/min，毛细管的出口端倒角设计，实现稀释气和烟气的平稳汇合，流量的测量采用测量毛细管两端的压差的方式，根据环境大气压力和烟气温度，可计算烟气温度下的烟气体积流量。所述保温烟枪1-5采用双层不锈钢套管的方式，中间包裹保温棉，中心不锈钢管与稀释器ⅰ1-1通过卡套接头的方式进行连
接，实现烟气温度到大气环境温度的平稳过渡，防止冷凝水的产生，减少颗粒物在管路中的损失。
92.保温烟枪1-5的出口通过导电性硅胶管连接pm2.5旋风切割器的入口，旋风切割器的出口通过10mm的卡套直通连接气溶胶分流器的入口2-1，气溶胶分流器出口2-2有六个，分别连接二级稀释器样气入口3-1、三路滤膜膜托4-1、旁路气单元的高效过滤器ⅵ5-1、在线测量单元6。
93.所述二级稀释器3有两个进气口和两个出气口，分别为二级稀释器样气入口3-1、二级稀释器稀释气入口3-2、二级稀释器多余气出口3-3、二级稀释器样气出口3-4。所述二级稀释器样气入口3-1连接分流器出口2-2中其中一路出口，所述二级稀释器稀释气入口3-2和二级稀释器多余气出口3-3与可调风机3-8形成闭环气路，两者流量相等，保证二级稀释器样气出口4-4的流量和二级稀释器样气入口4-1流量相等，通过调节两个流量的比值，可以调节二级稀释器4的稀释比。闭环气路的流向为二级稀释器多余气出口3-3，经过高效过滤器ⅲ3-5、温湿度压力模块ⅱ3-6、质量流量计ⅱ3-7、可调风机3-8、高效过滤器ⅳ3-9，连接至二级稀释器稀释气入口3-2。
94.所述滤膜采集单元4，包括三个滤膜膜托4-1，分别连接六个分流器出口2-2的三路出口，连接管路为导电性硅胶软管，滤膜膜托4-1出口连接比例阀4-2的入口，比例阀4-2的出口连接高效过滤器
ⅴ
4-3对限流孔ⅰ4-4进行加强保护，限流孔ⅰ4-4气路汇集后连接至真空泵4-5。有两种运行模式，一是三路滤膜同时采样，同步开启和关闭；二是滤膜顺序采样根据燃烧的不同阶段开启不同的滤膜进行采样，此时需要关闭的通道将比例阀置为关。所述滤膜膜托可放置47mm石英滤膜或特氟龙滤膜，每路流量设定为2.5l/min，流量控制采用补偿式限流孔控流的方式。滤膜采集颗粒物时，随着颗粒物在滤膜上富集，气流通过滤膜产生的压降逐渐增大，根据压降设定的最大值来设定补偿性限流孔可补偿的压差范围，避免普通限流孔随着滤膜产生压降逐渐增大，体积流量逐渐减少的问题。补偿方法为实时监测分流器出口2-2和每路限流孔ⅰ4-4前的压差，初始状态下调紧比例阀4-2，随着滤膜压降逐渐增大，通过调松比例阀4-2来补偿滤膜压降。
95.所述旁路气单元5采用限流孔的方式对流量进行控制，包括高效过滤器5-1和限流孔ⅱ5-2，用于平衡其它各部分仪器所用流量，旋风分流单元3出口总流量为10l/min，当新加入或减少系统所用仪器或者更改系统中部分仪器或单元所用流量时，可通过更换限流孔ⅱ5-2的方式对流量进行平衡。所述限流孔ⅰ4-4和限流孔ⅱ5-2连接至同一个真空泵4-5，所述真空泵4-5前有绝对压力测量端口，确保限流孔处于极限限流状态。
96.所述在线测量单元包括两部分，分别为在线测量单元ⅰ6和在线测量单元ⅱ7。可用于对民用燃烧源排放污染物浓度进行在线测量，所述在线测量单元ⅰ6位于一级稀释器后，连接六个分流器出口中其中一个，可配置气体监测仪、pm2.5质量浓度监测仪、黑炭监测仪等适合高浓度测量场合的仪器。所述pm2.5质量浓度监测仪可使用滤膜称重的结果对光散热信号进行修正。所述在线测量单元ⅱ7位于二级稀释器后，主要针对低浓度颗粒物测量场合，可配置扫描颗粒物粒径谱仪、颗粒物质谱等仪器。
97.本发明稀释采样系统具体工作流程如下：
98.1.架设仪器，将一级稀释器1放置于民用燃烧源排放出口，烟温传感器1-2测量烟气温度，控温模块1-4及时调整稀释器ⅰ1-1的温度，待温度稳定；
99.2.计算各部分流量大小，使系统流量达到平衡，流量单位统一定义为l/min,流量转换为环境大气温度下体积流量。则有如下关系：
100.一级稀释器的稀释比：
101.dr1＝(q1+q2)/q1(式1)
102.二级稀释器的稀释比
103.dr2＝(q7+q9)/q7(式2)
104.流量平衡关系为：
105.q1+q2＝q3+q4+q5+q6+q7+q8(式3)
106.其中：
107.q1:烟气流量
108.q2:一级稀释器的稀释气流量
109.q3、q4、q5：三路滤膜膜托处体积流量，一般三路流量相等
110.q6:在线测量单元ⅰ总流量
111.q7:在线测量单元ⅱ总流量
112.q8:旁路气单元流量
113.q9:二级稀释器的稀释气流量
114.式3中左侧为旋风分流单元入口的总流量，应接近10.0l/min,使得旋风切割器达到最优效果，因此可根据稀释比dr1，设定q2。
115.式3中右侧为旋风分流单元出口的总流量，应接近10.0l/min，当滤膜采集单元工作于同时采样模式，q3、q4和q5为补偿式限流孔调控流量，当滤膜采集单元工作于顺序采样模式，同一时刻仅有一路流量为补偿式限流孔调控流量，其它两路设定流量为0。此时可通过调节旁路气单元的限流孔大小使得总流量接近设定值。
116.当在线测量单元ⅱ7所用流量q7已知时，可根据所需稀释比dr2的大小，设定q9的大小。
117.3.待各路流量设定后，首先开启压缩泵1-10，气流可对烟气流量测量模块1-3就行反吹；
118.4.然后开启真空泵4-5，开始滤膜采样，同时开启其它在线仪器，开始采样
119.5.设定采样时间到，或滤膜压降超过预设值，停止采样。
120.最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。