一种大流量气溶胶中和器的制作方法

本技术属于借助于测定材料的化学或物理性质来测试颗粒的粒度或粒径分布，具体为一种大流量气溶胶中和器。

背景技术：

1、颗粒物发生器常用于对仪器进行标定和检测，可产生特定粒径大小的高浓度颗粒物，如液滴分散法颗粒物发生器、超声雾化法颗粒物发生器、振动孔颗粒物发生器和其它固体颗粒物发生器，在颗粒物发生过程中，颗粒物表面带有极强的电荷，需要对其进行中和才能保证颗粒物状态的稳定；另外，在过滤测试场合，颗粒物是否处于中和状态对滤膜过滤效率有很大的影响，因此需要对颗粒物进行有效的中和。

2、对于大流量的颗粒物进行中和，需要提供较强的离子源和较长的停留时间，常见的为高压放电型中和器，高压放电型中和器采用在气溶胶通路中同时产生正离子和负离子，该方式的缺点是放电区域容易被高浓度颗粒物污染；也可在鞘气保护下产生正负离子，通过鞘气吹扫的方式与气溶胶混合，该方式的缺点是颗粒物浓度被稀释，可达到的颗粒物浓度上限降低；且高压放电型容易产生臭氧。较强剂量率的放射源，如85kr、241am、210po也可用于大流量颗粒物中和场合，但这种类型中和器因放射源强较高被限制使用。

3、软x射线中和器是一种很好的中和颗粒物的方式，在软x射线照射下，可产生近乎等量的正负离子，可对颗粒物进行较好的中和。但是，软x射线首先会对人体有较大辐射，其次会容易在中和的过程中产生颗粒物，解决软x射线产生颗粒物问题的方式通常为在放射源的窗口设定遮挡板以降低软x射线放射剂量率，遮挡后的能量会降低几十倍，从而导致这种中和器仅能用于<5lpm的流量范围。

技术实现思路

1、针对背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种大流量气溶胶中和器，采取软x射线中和器作为中和颗粒物的方式，在软x射线照射下，可产生近乎等量的正负离子，可对颗粒物进行较好的中和，其特征在于，包括：气溶胶入口件、中和腔体、气溶胶出口件、中和源和布气板，其中中和腔体为中空圆柱腔体，气溶胶入口件和气溶胶出口件均为圆柱腔体结构，气溶胶入口件和气溶胶出口件的开放面朝向中和腔体；气溶胶入口件和气溶胶出口件分别固定于中和腔体的两端，中和腔体、气溶胶入口件和气溶胶出口件围成一个中空腔体；

2、气溶胶出口件的端面中央设有开孔，中和源固定于气溶胶出口件的端面外，中和源的照射口正对开孔，中和源和气溶胶出口件之间通过密封圈进行密封；进气端口安装在气溶胶入口件的侧面，使得气溶胶进气从圆柱腔体结构的侧面通入；出气端口安装在气溶胶出口件的侧面。

3、气溶胶入口件和中和腔体通过侧边密封圈进行密封，气溶胶入口件内部直径小于中和腔体内部直径。

4、溶胶出口件和中和腔体通过侧边密封圈进行密封，气溶胶出口件的内部直径小于中和腔体内部直径。

5、所述开孔的截面为等腰梯形，且梯形的长边朝向中和腔体的方向。

6、所述气溶胶入口件的进气端口的进气气溶胶为层流状态，雷诺数<4000。

7、进气端口的安装位置正对圆柱腔体中心。

8、进气端口的安装位置为切向旋转进气。

9、所述中和腔体为金属材质，中和腔体内部腔体的直径为30-200mm,长度为100-400mm；所述气溶胶入口件为金属材质；所述气溶胶出口件为金属材质。

10、所述布气板为金属材质的多孔板，直径与中和腔体的内部直径相等，距离气溶胶入口件的底面距离30-50mm，小孔在布气板上均匀布设，直径为1.0-5.0mm。

11、所述中和源为软x射线放射源，气溶胶流量为5l/min-150l/min，中和的最大颗粒物数浓度为1e7#/cc，能量为3.0-9.5kev，照射角为120°-130°。

12、本实用新型的有益效果在于：

13、1.在中和腔和软x射线的放射源之间没有加遮挡板，能量更强，所以可以适用的流量更大；在大流量(5l/min-150l/min)的情况下进行实测，没有颗粒物的生成。

14、2.放射源软x射线的照射角度为120～130°，圆柱中空腔体的结构设计，可以充分利用腔体空间对气溶胶进行有效中和，金属材质的气溶胶入口件的进气采用90°转角设计，使得软x射线无法通过气路接口外逸，避免了直接照射人体有可能对人造成的损伤。

15、3.软x射线可产生高浓度的近乎等量的正、负离子，可有效的对气溶胶进行中和，使得中和器出口的气溶胶达到荷电平衡状态。

技术特征：

1.一种大流量气溶胶中和器，其特征在于，包括：气溶胶入口件(2)、中和腔体(3)、气溶胶出口件(4)、中和源(1)和布气板(5)，其中中和腔体(3)为中空圆柱腔体，气溶胶入口件(2)和气溶胶出口件(4)均为圆柱腔体结构，气溶胶入口件(2)和气溶胶出口件(4)的开放面朝向中和腔体(3)；气溶胶入口件(2)和气溶胶出口件(4)分别固定于中和腔体(3)的两端，中和腔体(3)、气溶胶入口件(2)和气溶胶出口件(4)围成一个中空腔体；

2.根据权利要求1所述的一种大流量气溶胶中和器，其特征在于，气溶胶入口件(2)和中和腔体(3)通过侧边密封圈进行密封，气溶胶入口件(2)内部直径小于中和腔体(3)内部直径。

3.根据权利要求1所述的一种大流量气溶胶中和器，其特征在于，气溶胶出口件(4)和中和腔体(3)通过侧边密封圈进行密封，气溶胶出口件(4)的内部直径小于中和腔体(3)内部直径。

4.根据权利要求1所述的一种大流量气溶胶中和器，其特征在于，所述开孔的截面为等腰梯形，且梯形的长边朝向中和腔体(3)的方向。

5.根据权利要求1所述的一种大流量气溶胶中和器，其特征在于，所述气溶胶入口件(2)的进气端口的进气气溶胶为层流状态，雷诺数<4000。

6.根据权利要求5所述的一种大流量气溶胶中和器，其特征在于，进气端口的安装位置正对圆柱腔体中心。

7.根据权利要求5所述的一种大流量气溶胶中和器，其特征在于，进气端口的安装位置为切向旋转进气。

8.根据权利要求1～7之一所述的一种大流量气溶胶中和器，其特征在于，所述中和腔体(3)为金属材质，中和腔体(3)内部腔体的直径为30-200mm,长度为100-400mm；所述气溶胶入口件(2)为金属材质；所述气溶胶出口件(4)为金属材质。

9.根据权利要求1～7之一所述的一种大流量气溶胶中和器，其特征在于，所述布气板(5)为金属材质的多孔板，直径与中和腔体的内部直径相等，距离气溶胶入口件的底面距离30-50mm，小孔在布气板上均匀布设，直径为1.0-5.0mm。

10.根据权利要求1～7之一所述的一种大流量气溶胶中和器，其特征在于，所述中和源(1)为软x射线放射源，气溶胶流量为5l/min-150l/min，中和的最大颗粒物数浓度为1e7#/cc，能量为3.0-9.5kev，照射角为120°-130°。

技术总结
本技术公开了一种大流量气溶胶中和器；其中中和腔体为中空圆柱腔体，气溶胶入口件和气溶胶出口件均为圆柱腔体结构，气溶胶入口件和气溶胶出口件的开放面朝向中和腔体；气溶胶入口件和气溶胶出口件分别固定于中和腔体的两端，中和腔体、气溶胶入口件和气溶胶出口件围成一个中空腔体；气溶胶出口件的端面中央设有开孔，中和源固定于气溶胶出口件的端面外，中和源的照射口正对开孔，进气端口安装在气溶胶入口件的侧面，使得气溶胶进气从圆柱腔体结构的侧面通入；出气端口安装在气溶胶出口件的侧面。本技术公开的气溶胶中和器荷电比例稳定，可用于大流量的气溶胶中和。

技术研发人员：张强
受保护的技术使用者：北京纳颗环境科技有限公司
技术研发日：20230816
技术公布日：2024/3/17