基于压力数据补偿处理的颗粒物分析装置和方法与流程

本发明涉及样气分析，特别涉及基于压力数据补偿处理的颗粒物分析装置和方法。

背景技术：

1、颗粒物的测量方法有称重法、β射线法、光散射法及震荡天平法。其中β射线法是颗粒物测量中最常采用的方法，操作简单、测量结果准确，但受该测量方法原理上的限制，所以其测量周期较长，无法适用于走航监测和烟气快速测量的使用环境。

2、为了解决β射线法时间分辨率不高的问题，市场上出现了光散射法的仪器，光散射法可以快速测量颗粒物浓度，做到秒级响应。目前光散射法在大气环境颗粒物测量中得到了广泛应用，但也存在着诸多问题：

3、1.光散射需要光源、透镜、光电检测器等器件，价格昂贵，结构复杂。

4、2.光学器件在使用过程中很容易受到污染，需要定期进行清理，维护费用较高。因此，光散射很难应用于工业锅炉、电厂锅炉等污染源排放的高浓度，甚至具有腐蚀性的烟气颗粒物的测量中。

5、3.光电检测器受温湿度影响较大，不适用于高温高湿气体颗粒物浓度测量；

6、4.对于不同粒径大小分布以及不同成份的颗粒物，光散射的响应强度不一样，测量结果很容易受到排放源自身因素影响。。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种基于压力数据补偿处理的颗粒物分析装置。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、基于压力数据补偿处理的颗粒物分析装置，所述基于压力数据补偿处理的颗粒物分析装置包括采样单元、滤膜单元和计量单元，所述采样单元包括采样器以及分别处于滤膜上侧和下侧的第一采样管和第二采样管；所述滤膜单元包括滤膜以及卷绕所述滤膜的第一轮和第二轮；所述计量单元用于计量采样流速v；所述基于压力数据补偿处理的颗粒物分析装置还包括：

4、压力检测单元，所述压力检测单元用于获得采样开始和结束时所述第二采样管内的气体压力；

5、温度传感器，所述温度传感器获得采样开始和结束时样气的温度；

6、计时单元，所述计时单元用于记录颗粒物采样开始时间和结束时间；

7、计算单元，所述计算单元用于根据所述流速、气体压力、温度、开始时间和结束时间获得颗粒物浓度c。

8、本发明的目的还在于提供了基于压力数据补偿处理的颗粒物分析方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

9、基于压力数据补偿处理的颗粒物分析方法，所述基于压力数据补偿处理的颗粒物分析方法为：

10、样气经过采样器进入第一采样管，样气中的颗粒物被滤膜截留，并在所述滤膜上富集，气体穿过所述滤膜，进入第二采样管内；

11、记录滤膜采样的开始时间和结束时间、所述第二采样管内气体压力，记录样气的温度和流速；

12、计算单元根据所述流速、气体压力、温度、开始时间和结束时间获得颗粒物浓度c。

13、与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

14、1.结构简单；

15、本发明结构简单、无需专用检测器，成本较低；

16、2.分析结构准确；

17、通过温度补偿，在一定程度上避免了由于前后两次测量期间温度变化而导致的测量结果存在误差的可能；

18、通过测量压力损失即能够实现对颗粒物浓度的准确测量，并且环境适应性强，不存在污染风险，应用场景广。

技术特征：

1.基于压力数据补偿处理的颗粒物分析装置，所述基于压力数据补偿处理的颗粒物分析装置包括采样单元、滤膜单元和计量单元，所述采样单元包括采样器以及分别处于滤膜上侧和下侧的第一采样管和第二采样管；所述滤膜单元包括滤膜以及卷绕所述滤膜的第一轮和第二轮；所述计量单元用于计量采样流速v；其特征在于，所述基于压力数据补偿处理的颗粒物分析装置还包括：

2.根据权利要求1所述的基于压力数据补偿处理的颗粒物分析装置，其特征在于，获得颗粒物浓度c的方式为：

3.根据权利要求1所述的基于压力数据补偿处理的颗粒物分析装置，其特征在于，所述第一轮是主动轮，所述第二轮是从动轮。

4.根据权利要求1或2所述的基于压力数据补偿处理的颗粒物分析装置，其特征在于，所述基于压力数据补偿处理的颗粒物分析装置还包括：

5.根据权利要求1或2或3所述的基于压力数据补偿处理的颗粒物分析装置，其特征在于，所述采样器是pm2.5切割头或pm10切割头。

6.基于压力数据补偿处理的颗粒物分析方法，所述基于压力数据补偿处理的颗粒物分析方法为：

7.根据权利要求6所述的基于压力数据补偿处理的颗粒物分析方法，其特征在于，获得颗粒物浓度c的方式为：

8.根据权利要求6所述的基于压力数据补偿处理的颗粒物分析方法，其特征在于，在所述滤膜的采样过程中，判断单元判断所述气体压力是否低于设定值；

9.根据权利要求6所述的基于压力数据补偿处理的颗粒物分析方法，其特征在于，所述采样器是pm2.5切割头或pm10切割头。

10.根据权利要求7所述的基于压力数据补偿处理的颗粒物分析方法，其特征在于，在颗粒物分析过程中，样气的采样流量恒定。

技术总结
本发明提供了基于压力数据补偿处理的颗粒物分析装置和方法，所述基于压力数据补偿处理的颗粒物分析装置包括采样单元、滤膜单元和计量单元，所述计量单元用于计量采样流速V；还包括：压力检测单元用于获得采样开始和结束时所述第二采样管内的气体压力；温度传感器获得采样开始和结束时样气的温度；计时单元用于记录颗粒物采样开始时间和结束时间；计算单元用于根据所述流速、气体压力、温度、开始时间和结束时间获得颗粒物浓度C。本发明具有分析准确等优点。

技术研发人员：费杰,刘盈智,刘立鹏,汪维昊,卢智易,温胜敏,韩双来
受保护的技术使用者：杭州谱育科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/11