一种烟气气溶胶光度计的检测校准装置的制作方法

本发明涉及烟气气溶胶浓度检测，具体涉及了一种烟气气溶胶光度计的检测校准装置。

背景技术：

1、pao-4气溶胶是一种专门用于高效过滤器检漏测试中的产生挑战性气溶胶，cas(美国化学物质产品登记号)为68649-12-7，化学成分为1-decene,tetramer mixed with1-decene，中文对应的名称氢化-1-癸烯四聚体，原液的浓度为100％。pao无毒无味，不溶解于水，不易挥发，美国fda推荐pao代替dop用于高效过滤器的检测。

2、目前，针对pao-4气溶胶，通常例如可以采用光度计进行浓度的检测，但是光度计在出厂或者使用一段时间之后，需要进行计量校准工作，否则极有可能出现检测结果的不准确，而在进行校准工作时，则需要一个稳定且高质量的烟气气溶胶气源，且标准台和待测设备需要不受外界因素干燥，进而避免出现校准时的结果也不准确的情况发生。但目前市面上还未有能够快速对待测设备进行检测校准，尤其是针对pao-4气溶胶的光度计的检测校准装置，以实现对光度计的快速计量校准。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术的一个或多个不足，提供一种兼具检测效率高、检测精度好和检测稳定性好的烟气气溶胶光度计的检测校准装置。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种烟气气溶胶光度计的检测校准装置，该检测校准装置包括：

3、烟气气溶胶发生机构，用于产生气溶胶；

4、混匀筒，其沿竖直方向延伸，该混匀筒的烟气进口与所述烟气气溶胶发生机构连通；

5、弯管，该弯管的进口与所述混匀筒的烟气出口连通；

6、排出管，其沿水平方向延伸，该排出管的进口与所述弯管的出口连通；

7、其中，所述混匀筒上开设至少两个取样口，所述的至少两个取样口设置于同一水平高度上；

8、所述取样口与所述烟气进口在竖直方向上的间距采用如下方法获得：

9、(1)针对具体的气溶胶，使气溶胶在混匀筒内的流动状态为层流状态，采用公式(ⅰ)计算混匀筒所需内径；

10、d＝(re×η)/(ρ×v)(ⅰ)，v、ρ、η分别为气溶胶流体的流速、气溶胶流体的密度、气溶胶流体的动力黏性系数，d为混匀筒的内径，re为雷诺数，控制re小于2000；

11、(2)以该混匀筒的烟气进口的中间位置作为气溶胶向该混匀筒内行进的起点，通过仿真模拟得到气溶胶从该起点自由落体至与该混匀筒的内壁相交处时的连线与竖直方向的夹角角度为θ，h表示所述取样口与所述烟气进口在竖直方向上的间距，采用公式(ⅱ)计算h，h＝d/(2tanθ) (ⅱ)；

12、联立公式(ⅰ)、公式(ⅱ)，求得h。

13、根据本发明的一些优选且具体的方面，re为1500-1800。

14、根据本发明的一个具体方面，所述气溶胶为pao-4气溶胶。

15、根据本发明的一个具体且优选的方面，当所述气溶胶为pao-4气溶胶时，θ为5°-6°。

16、根据本发明的一些优选方面，该检测校准装置还包括设置在该混匀筒上的第一过滤器、与所述排出管的出口连通的抽气风机。

17、根据本发明的一些优选方面，所述第一过滤器的底部与所述取样口的距离为100-200mm。

18、根据本发明的一些优选方面，该检测校准装置还包括第二过滤器，所述排出管的出口通过该第二过滤器与所述抽气风机连通。

19、根据本发明的一些优选方面，该检测校准装置还包括壳体，所述烟气气溶胶发生机构、所述混匀筒、所述弯管、所述排出管、所述抽气风机、所述第二过滤器分别设置在所述壳体内，且所述混匀筒的上端部向上伸出所述壳体，所述第一过滤器位于所述壳体外。

20、根据本发明的一些优选方面，所述烟气气溶胶发生机构设置在所述抽气风机的上方。

21、根据本发明的一些优选方面，该检测校准装置还包括用于收集气溶胶冷凝液体的集油槽，该集油槽设置在所述壳体内且位于所述排出管的下方。

22、由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

23、本发明提供了一种烟气气溶胶发生机构直接产生气溶胶，然后从气溶胶中使标准台和待测设备同时取样进行即可快速检测的装置；然而，实践过程中发现，采用气溶胶发生机构产生气溶胶时，如果初始浓度浓度太低，在传输过程中会出现损失，可能造成光度计难以检测到气溶胶甚至出现检测不准确的情况，因此，在采用气溶胶发生机构制备气溶胶时，使气溶胶初始浓度较高，然而，当较高的气溶胶在传输管路中，如果直接取样，则一方面，对于光度计的量程要求较高，大部分光度计可能无法达到高量程，降低了普适性，另一方面，直接取样，由于气溶胶已经在管路中，而待检测校准的光度计与标准光度计需要同时取样，如此才能够确保准确性，但是同时取样意味着无法在同一取样口取样，而不同的取样口，对于初始分散在传输管路中的高浓度气溶胶而言，容易存在浓度不一致的情况，则将进一步造成检测校准的失败。

24、基于上述问题，本发明的发明者们经过进一步地研究，创新地提出，通过设置一竖直混匀筒，使气溶胶发生机构产出的高浓度气溶胶在混匀筒行进一段间距，并在此过程中与自然存在或者主动输入的稀释气(例如空气)混匀，可以主动降低浓度，便于光度计的检测校准，并且由于空间占地的需求，该装置的整体结构需要设置紧凑，则气溶胶需要在管路中换向，而换向则需要使用到弯管，此操作同时又必然带来是的气溶胶在管路中运行时会发生湍流，造成混匀效果的变差，发明人又进一步提出为使气溶胶在混匀的过程中保持稳定运行，也即尽可能地在混匀筒内运行时保持层流状态，则混匀筒的尺寸、取样口的位置需要特殊设计，发明人创新地基于雷诺数与混匀筒的内径关系以及气溶胶在混匀筒内的运动规律，使得取样口能够处于高浓度气溶胶充分分散稀释、充分混匀之处，并且能够避免被弯管处的湍流影响到，保证了检测结果的准确性，而且能够适用所有量程的光度计，普适性强，并且检测速度快，检测效率高。

技术特征：

1.一种烟气气溶胶光度计的检测校准装置，其特征在于，该检测校准装置包括：

2.根据权利要求1所述的烟气气溶胶光度计的检测校准装置，其特征在于，re为1500-1800。

3.根据权利要求1所述的烟气气溶胶光度计的检测校准装置，其特征在于，所述气溶胶为pao-4气溶胶。

4.根据权利要求3所述的烟气气溶胶光度计的检测校准装置，其特征在于，当所述气溶胶为pao-4气溶胶时，θ为5°-6°。

5.根据权利要求1所述的烟气气溶胶光度计的检测校准装置，其特征在于，该检测校准装置还包括设置在该混匀筒上的第一过滤器、与所述排出管的出口连通的抽气风机。

6.根据权利要求5所述的烟气气溶胶光度计的检测校准装置，其特征在于，所述第一过滤器的底部与所述取样口的距离为100-200mm。

7.根据权利要求5所述的烟气气溶胶光度计的检测校准装置，其特征在于，该检测校准装置还包括第二过滤器，所述排出管的出口通过该第二过滤器与所述抽气风机连通。

8.根据权利要求7所述的烟气气溶胶光度计的检测校准装置，其特征在于，该检测校准装置还包括壳体，所述烟气气溶胶发生机构、所述混匀筒、所述弯管、所述排出管、所述抽气风机、所述第二过滤器分别设置在所述壳体内，且所述混匀筒的上端部向上伸出所述壳体，所述第一过滤器位于所述壳体外。

9.根据权利要求8所述的烟气气溶胶光度计的检测校准装置，其特征在于，所述烟气气溶胶发生机构设置在所述抽气风机的上方。

10.根据权利要求8所述的烟气气溶胶光度计的检测校准装置，其特征在于，该检测校准装置还包括用于收集气溶胶冷凝液体的集油槽，该集油槽设置在所述壳体内且位于所述排出管的下方。

技术总结
本发明公开了一种烟气气溶胶光度计的检测校准装置，该检测校准装置包括：烟气气溶胶发生机构，用于产生气溶胶；混匀筒，其沿竖直方向延伸，该混匀筒的烟气进口与烟气气溶胶发生机构连通；弯管，该弯管的进口与混匀筒的烟气出口连通；排出管，其沿水平方向延伸，该排出管的进口与弯管的出口连通；混匀筒上开设至少两个取样口，该至少两个取样口设置于同一水平高度上；并且基于雷诺数与混匀筒的内径关系以及气溶胶在混匀筒内的运动规律测定并计算出所述取样口与所述烟气进口在竖直方向上的间距；实践表明，本发明检测校准装置兼具检测效率高、检测精度好和检测稳定性好等优点。

技术研发人员：王蓉,魏文龙,王陈燕,曹海婷,陆帅,张爱亮
受保护的技术使用者：江苏苏净集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12