一种粉尘切割器的校准系统的利记博彩app

本实用新型涉及一种校准系统，尤其涉及一种粉尘切割器的校准系统。

背景技术：

随着工业的不断发展，人类生存环境遭到破坏，其中空气污染形势严峻，空气中的悬浮颗粒物能够造成灰霾天气。尤其是可吸入粉尘对人体的危害最明显。可吸入粉尘指空气动力学当量直径小于等于10μm的颗粒物，也就是日常提到的M10，另外环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物，也称细颗粒物，日常也称作PM2.5。

目前，国际上广泛用于测定粉尘浓度的方法有三种：重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法。这些方法的操作步骤主要分为两步，先把粉尘与其他较大的颗粒物分离，然后测定分离出来的指定粒径的粉尘的重量。这样基于上述要求，目前研发了PM2.5切割器和PM10切割器，以PM2.5粉尘切割器为例，其原理是在抽气泵的作用下，空气以一定的流速流过切割器时，那些较大的颗粒因为惯性大，撞在涂了油的部件上而被截留，惯性较小的PM2.5则能绝大部分随着空气顺利通过。不过，就PM2.5的切割器的捕集能力及效果来说，直径小于2.5微米的颗粒也不是全都能通过，恰好为2.5微米的颗粒也有50％的概率能通过切割器；直径大于2.5微米的颗粒并非全被截留，因此利用PM2.5切割器分离捕集细颗粒物，不同现场的采集统计结果与真实值之间可能会存在偏差，造成高估或低估。因此，粉尘切割器的捕集效率需要进行标定和校准，按照《环境空气PM10和PM2.5的测定重量法》的标准要求，动力学直径3.0微米以上颗粒的通过率需小于16％，而2.1微米以下颗粒的通过率要大于84％，进而确定结果落在一个可信的区间。

然目前并未有科学的方法或设备对粉尘切割器的捕集效率进行准确标定。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种粉尘切割器的校准系统，该校准系统可对粉尘切割器的捕集效率进行标定和校准，校准的结果更加准确。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种粉尘切割器的校准系统，包括粉尘环境模拟设备和与粉尘环境模拟设备连通的校准管路系统，所述粉尘环境模拟设备包括风洞，所述风洞上依次连接的混合段、过渡段和测试段，所述混合段的上游端部设置有密封端板，所述混合段内设置有主动扩散筒，所述主动扩散筒成喇叭状，所述主动扩散筒的上游端设置有正压风机；所述测试段的下游端连接有排气管路，所述混合段上设置有粉尘进入口，该粉尘进入口与粉尘发生装置连接；所述主动扩散筒上设置有洁净空气入口，该洁净空气入口连接有洁净空气补充系统，所述校准管路系统包括粉尘切割器和粒径谱仪，所述粉尘切割器的采样头设置于测试段内，所述粒径谱仪的采样口通过第一采样管路与粉尘切割器的出气口连通，同时所述粒径谱仪的采样口还通过第二采样管路与测试段的内腔连通。

作为一种优选的方案，所述第一采样管路的上游端与粉尘切割器的出气口连通，第二采样管路的上游端伸入到测试段中与测试段内腔连通，所述第一采样管路的下游端和第二采样管路的下游端均通过采样主管与采样泵连通，所述第一采样管路上设置有第一控制阀；所述第二采样管路上设置有第二控制阀，所述采样主管上设置有第一采样口，所述第一采样口通过侧支采样管路与粒径谱仪连通。

作为一种优选的方案，所述采样主管上设置有滤膜采样装置。

作为一种优选的方案，所述采样主管上设置有位于滤膜采样装置上游的三通阀，所述三通阀的另一出气口通过旁支管路与采样泵连通。

作为一种优选的方案，所述采样主管上还设置有第二采样口，所述第二采样口通过侧支采样管路与待标定的粒径谱仪连通。

作为一种优选的方案，所述测试段上还设置有粉尘浓度测量仪采样口，该粉尘浓度测量仪采样口连接有待标定的粉尘浓度测量仪。

作为一种优选的方案，所述排气管路包括排气管和水箱，所述排气管的上游端与风洞的下游端连通，所述排气管的下游端伸入至水箱内的液面以下，所述水箱上设置有出气口。

采用了上述技术方案后，本实用新型的效果是：1.该校准系统可模拟出均匀的粉尘环境，粉尘进入到进风段后，主动扩散筒上的正压风机在向下游吹风，而进风段的上游端封堵，因此处于正压风机的进风侧就会形成负压，这样，进风段内的空气就会向上游回流，从而使进风段内的含尘气体循环混合，使其进入到测试段均匀扩散，这样模拟的粉尘环境更加均匀；2.该校准系统的粉尘切割器的采样头设置于测试段内，粉尘切割器的采样为实际工作时的状态，这样确保粉尘切割器在标准的工作环境和状态下分离，从而提高了测试结果的准确性，方便校准；3.该校准系统利用粒径谱仪来测量未经过粉尘切割器分离之前的粉尘颗粒数量和经过粉尘切割器分离之后的粉尘颗粒数量，检测的结果直观准确，可精确反应粉尘切割器的捕集效率。

又由于所述第一采样管路的上游端与粉尘切割器的出气口连通，第二采样管路的上游端伸入到测试段中与测试段内腔连通，所述第一采样管路的下游端和第二采样管路的下游端均通过采样主管与采样泵连通，所述第一采样管路上设置有第一控制阀；所述第二采样管路上设置有第二控制阀，所述采样主管上设置有第一采样口，所述第一采样口通过侧支采样管路与粒径谱仪连通，这样，该粒径谱仪的测试结果更加准确，首先，粒径谱仪采样时所需要的风速比较小，若直接通过管路抽取测试段内的含尘气体进行测量会使管路上的附着一些粉尘，而本身采样的气体流量就较小，因此，一旦附着在管路上的粉尘量较多，经过放大换算会使误差增大，使测试结果不准确。而直接在采样主管上设置第一采样口，这样，进行取样时，含尘气体先以较高的流速经过第二采样管路和采样主管，减少粉尘附着在采样主管和第二采样管路上，然后再进行采样，这样可提高测试结果的准确性，另外，这种连接方式也使粒径谱仪在测试未分离的含尘气体和测量经过粉尘切割器分离后的含尘气体时尽可能的保证两者之间的测试环境和细节相同，使测试结果的准确度提高。

又由于所述采样主管上设置有滤膜采样装置，这样，利用滤膜采样装置可使用称重法测量粉尘浓度，进而可以对粒径谱仪进的浓度值进行检定。

又由于所述采样主管上还设置有第二采样口，所述第二采样口通过侧支采样管路与待标定的粒径谱仪连通。这样，首先可利用称重法对其中一个标准的粒径谱仪进行标定，在确定其合格的前提下，直接利用标准的粒径谱仪与待标定粒径谱仪比对标定，使标定工作快速而准确。

又由于所述测试段上还设置有粉尘浓度测量仪采样口，该粉尘浓度测量仪采样口连接有待标定的粉尘浓度测量仪，该校准系统也可对粉尘浓度测量仪进行标定，尤其是单分散颗粒类型的粉尘浓度测量仪的标定，例如PM10或PM2.5的粉尘浓度测量仪的标定，此时可选择对应的的粉尘切割器，如PM10粉尘切割器对应PM10粉尘浓度测量仪，这样，测试段内的含尘气体经过PM10粉尘切割器分离后就会导出PM10的粉尘颗粒，然后利用标准的粒径谱仪可以测量PM10的粉尘浓度含量，该测试结果与PM10粉尘浓度测量仪的测试结果比对，实现校准标定。

又由于所述排气管路包括排气管和水箱，所述排气管的上游端与风洞的下游端连通，所述排气管的下游端伸入至水箱内的液面以下，所述水箱上设置有出气口，该排气管路不但可以方便风洞排气，而且一旦风洞内的压力减小时，利用水箱内的水可以避免外界气体倒流如风洞中造成风洞中的粉尘浓度改变。

另外本实用新型还公开了一种粉尘切割器的校准方法，该校准方法包括：

A、提供一个风洞模拟粉尘环境，指定粒径的粉尘加入到风洞中得到分布均匀的含尘气体；

B、提供一个粉尘切割器，该粉尘切割器的采样头位于风洞内的均匀的粉尘环境中；

C、将含尘气体抽入到粉尘切割器中进行粉尘分离，并通过标定好的粒径谱仪对分离后的含尘气体进行采样得出分离后的含尘气体的粉尘浓度C₁；

D、对风洞内处于粉尘切割器采样头周围的粉尘环境进行抽取采样得到未分离的含尘气体，通过同一台标定好的粒径谱仪对未分离的含尘气体进行采样得出未分离的含尘气体的粉尘浓度C2；

E、分离后的含尘气体的粉尘浓度C₁与未分离的含尘气体的粉尘浓度C₂之间的比值即为该粉尘切割器在指定粒径下的捕集效率。

作为一种优选的方案，分离后的含尘气体和未分离的含尘气体分别通过第一采样管路和第二采样管路与采样主管，采样主管与采样泵连接，标定好的粒径谱仪抽取采样主管中流动的含尘气体进行测量，通过选择开闭第一采样管路或第二采样管路来切换粒径谱仪测量的目标采样气体。

作为一种优选的方案，所述采样主管上设置有滤膜采样装置，风洞模拟环境还设置有粉尘浓度测试仪采样口，该粉尘切割器的校准方法还可同时标定粒径谱仪和单分散颗粒的粉尘浓度测试仪；

当标定粒径谱仪时，将待标定的粒径谱仪替换上述的标定好的粒径谱仪，然后待标定的粒径谱仪抽取在采样主管中流动的一部分含尘气体作为目标采样气体，根据测试结果换算成粉尘环境的粉尘质量浓度C₃；而滤膜采样装置过滤采样主管中流动的剩余含尘气体中的粉尘颗粒，称重后并换算得到粉尘质量浓度C₄，比较C₃和C₄即可对待标定的粒径谱仪进行标定；

当标定单分散颗粒的粉尘浓度测试仪时，将待标定的单分散颗粒的粉尘浓度测试仪与粉尘浓度测试仪采样口连通采样得到该颗粒粒径下的粉尘浓度值C₅；而风洞内的含尘气体通过对应颗粒粒径下的标定好的粉尘切割器分离后，经过滤膜采样装置收集粉尘颗粒，称重后并换算得到该颗粒粒径下的粉尘质量浓度C₆；比较C₅和C₆即可对待标定的粒径谱仪进行标定。

采用了上述技术方案后，本实用新型的效果是：该校准方法在校准粉尘切割器的捕集效率时利用同一台标准的粒径谱仪来测量未分离的含尘气体和经过粉尘切割后的含尘气体的粉尘浓度，使检测的结果准确度提高。

另外，含尘气体先以较高的流速经过第二采样管路和采样主管，减少粉尘附着在采样主管和第二采样管路上，然后再进行采样由粒径谱仪测试，这样可提高测试结果的准确性，同时使粒径谱仪在测试未分离的含尘气体和测量经过粉尘切割器分离后的含尘气体时尽可能的保证两者之间的测试环境和细节相同，使测试结果的准确度提高。

另外，该粉尘切割器的校准方法还可同时标定粒径谱仪和单分散颗粒的粉尘浓度测试仪；从而使功能更加集中，使用范围更广。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例1结构示意图；

附图中：1.风洞1；101.混合段101；102.过渡段102；103.测试段103；2.主动扩散筒2；3.正压风机3；4.洁净空气补充系统4；5.粉尘进入口5；6.粉尘切割器6；7.第一采样管路7；8.第二采样管路8；9.采样主管9；10.第一控制阀10；11.第二控制阀11；12.标准的粒径谱仪12；13.第一采样口13；14.第二采样口14；15.三通阀15；16.滤膜采样装置16；17.旁支管路17；18.采样泵18；19.待标定的粒径谱仪19；20.水箱20；21.出气口21；22.排气管22；23.温度传感器；24.湿度传感器。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

实施例1

如图1所示，一种粉尘切割器6的校准系统，包括粉尘环境模拟设备和与粉尘环境模拟设备连通的校准管路系统，所述粉尘环境模拟设备包括风洞1，所述风洞1上依次连接的混合段101、过渡段102和测试段103，所述混合段101的上游端部设置有密封端板，该密封端板将混合段101的上游封堵，方便子混合段101内形成回流，所述混合段101内设置有主动扩散筒2，所述主动扩散筒2成喇叭状，其主动扩散段的大径端为下游端，方便粉尘颗粒的扩散，所述主动扩散筒2的上游端设置有正压风机3；所述测试段103的下游端连接有排气管22路，所述排气管22路包括排气管22和水箱20，所述排气管22的上游端与风洞1的下游端连通，所述排气管22的下游端伸入至水箱20内的液面以下，所述水箱20上设置有出气口21。在测试段1的下游设置了温度传感器23和湿度传感器24，用来监测粉尘环境的温度和湿度，混合段101上设置有粉尘进入口5，该粉尘进入口5与粉尘发生装置连接；所述主动扩散筒2上设置有洁净空气入口，该洁净空气入口连接有洁净空气补充系统4，当正压风机3将粉尘颗粒吹向下游后，测试段103中又会被持续抽出气体，因此，风洞1内的气压会降低，而此时，通过洁净空气补充系统4补入气体，使风洞1内的气压保持在正常水平。

如图1所述，图中的进风段描述了空气的流动方向，正压风机3使空气经过主动扩散筒2扩散后，主动扩散筒2的空气向下游流动，而此时正压风机3的进风侧会压力降低，而此时粉尘从粉尘进入口5进入，该粉尘根据需要进行选择，例如可以选择单分散性的指定粒径的粉尘，而粉尘发生装置采用单分散性气溶胶发生装置，其粉尘颗粒为球状的颗粒。当然，也可以选择多分散性的粉尘，例如可通过多个单分散性气溶胶发生装置混合添加到混合段101中。粉尘进入到混合段101中，会流向混合段101的上游端，然后再经过主动扩散筒2扩散，这样，粉尘就被混合均匀，而后经过过渡段102缓冲扩散，进入到测试段103的粉尘为均匀的粉尘，测试段103的粉尘环境比较均匀。

所述校准管路系统包括粉尘切割器6和粒径谱仪，所述粉尘切割器6的采样头设置于测试段103内，粉尘切割器6的采样状况就和日常使用中一样，测试段103内的含尘气体会直接被采样头吸入，保证了粉尘切割器6的结果的准确。所述粒径谱仪的采样口分别通过第一采样管路7与粉尘切割器6的出气口21连通、通过第二采样管路8与测试段103的内腔连通，在校准粉尘切割器6时使用的粒径谱仪为认定标准的粒径谱仪12。

所述第一采样管路7的上游端与粉尘切割器6的出气口21连通，第二采样管路8的上游端伸入到测试段103中与测试段103内腔连通，所述第一采样管路7的下游端和第二采样管路8的下游端均通过采样主管9与采样泵18连通，所述第一采样管路7上设置有第一控制阀10；所述第二采样管路8上设置有第二控制阀11，所述采样主管9上设置有第一采样口13，所述第一采样口13通过侧支采样管路与粒径谱仪连通，该粒径谱仪时直接从采样主管9中吸入采样气体，而第一采样管路7和第二采样管路8直接通过对称设置的Y字形的连接头与采样主管9连接，粒径谱仪采样时所需要的风速比较小，若直接通过管路抽取测试段103内的含尘气体进行测量会使管路上的附着一些粉尘，而本身采样的气体流量就较小，一旦附着在管路上的粉尘量较多，经过放大换算会使误差增大，使测试结果不准确。而直接在采样主管9上设置第一采样口13，进行取样时，含尘气体先以较高的流速经过第二采样管路8和采样主管9，减少了粉尘附着在采样主管9和第二采样管路8上，这样可提高测试结果的准确性，另外，这种连接方式也使粒径谱仪在测试未分离的含尘气体和测量经过粉尘切割器6分离后的含尘气体时尽可能的保证两者之间的测试环境和细节相同，使测试结果的准确度提高。

另外，对于标准的粒径谱仪12，并不能确定是标准的粒径谱仪12，因此，该校准系统中还可对标准的粒径谱仪12进行标定和校准，当然，也可采用同样的方式对待标定的粒径谱仪19进行校准和标定，所述采样主管9上设置有滤膜采样装置16，所述采样主管9上设置有位于滤膜采样装置16上游的三通阀15，所述三通阀15的另一出气口21通过旁支管路17与采样泵18连通。在对粉尘切割器6的捕集效率进行校准时，无需滤膜采样装置16，此时利用三通阀15可以使含尘气体绕过滤膜采样装置16而从旁支管路17流出，气体的流动更加顺畅，也避免始终使用滤膜。

利用滤膜采样装置16可将流经采样主管9的含尘气体过滤，然后根据单位时间内滤膜的增重来判断单位时间内通过气体体积重所含粉尘的量，从而计算出粉尘浓度。同样，粒径谱仪也可测量粉尘的数量，而每个粉尘的体积已知，密度已知，从而可以得出粉尘的重量，通过与滤膜称重法得出的浓度比较来标定校准待标定的粒径谱仪19。

所述采样主管9上还设置有第二采样口14，所述第二采样口14通过侧支采样管路与待标定的粒径谱仪19连通。由于滤膜称重法在标定粒径谱仪时耗时长，因此，当利用滤膜称重法标定一个粒径谱仪后，就可将标准的粒径谱仪12作为参考对象，以此来快速校准待标定的粒径谱仪19。

所述测试段103上还设置有粉尘浓度测量仪采样口，该粉尘浓度测量仪采样口连接有待标定的粉尘浓度测量仪。该待标定的粉尘浓度测量仪可以是PM2.5粉尘浓度测量仪或者是PM10粉尘浓度测量仪，该对其进行保定时，选用与之匹配的粉尘切割器6。

实施例2

一种粉尘切割器6的校准方法，该校准方法包括：

A、提供一个风洞1模拟粉尘环境，指定粒径的粉尘加入到风洞1中得到分布均匀的含尘气体；该风洞1的结构可采用实施例1中风洞1的结构，也可采用其他风洞1模拟粉尘环境。

B、提供一个粉尘切割器6，该粉尘切割器6的采样头位于风洞1内的均匀的粉尘环境中；

C、将含尘气体抽入到粉尘切割器6中进行粉尘分离，并通过标定好的粒径谱仪对分离后的含尘气体进行采样得出分离后的含尘气体的粉尘浓度C₁；

D、对风洞1内处于粉尘切割器6采样头周围的粉尘环境进行抽取采样得到未分离的含尘气体，通过同一台标定好的粒径谱仪对未分离的含尘气体进行采样得出未分离的含尘气体的粉尘浓度C2；

E、分离后的含尘气体的粉尘浓度C₁与未分离的含尘气体的粉尘浓度C₂之间的比值即为该粉尘切割器6在指定粒径下的捕集效率。

分离后的含尘气体和未分离的含尘气体分别通过第一采样管路7和第二采样管路8与采样主管9，采样主管9与采样泵18连接，标定好的粒径谱仪抽取采样主管9中流动的含尘气体进行测量，通过选择开闭第一采样管路7或第二采样管路8来切换粒径谱仪测量的目标采样气体。

对于粉尘切割器6进行校准时，采用不同粒径的粉尘分别按照上述的校准方式进行多次测量，使其测量出粉尘切割器6在不同粒径下的捕集效率。以PM2.5粉尘切割器6为例，

PM2.5粒子的粒径要求

这样，经过8种不同粒径的粉尘颗粒测试后得出每个粒径点下测量的捕集效率。

所述采样主管9上设置有滤膜采样装置16，风洞1模拟环境还设置有粉尘浓度测试仪采样口，该粉尘切割器6的校准方法还可同时标定粒径谱仪和单分散颗粒的粉尘浓度测试仪；

当标定粒径谱仪时，将待标定的粒径谱仪19替换上述的标定好的粒径谱仪，然后待标定的粒径谱仪19抽取在采样主管9中流动的一部分含尘气体作为目标采样气体，根据测试结果换算成粉尘环境的粉尘质量浓度C₃；而滤膜采样装置16过滤采样主管9中流动的剩余含尘气体中的粉尘颗粒，称重后并换算得到粉尘质量浓度C₄，比较C₃和C₄即可对待标定的粒径谱仪19进行标定；当然，该标定粒径谱仪的方法最为准确，只是耗时较长，也可将待标定的粒径谱仪19和上述的标定好的粒径谱仪共同从采样主管9中采样测量，根据两者的竖直进行比较标定，标定快速，只是在做该方法前，事先最好先用滤膜称重法对标定好的粒径谱仪的进行校准。

当标定单分散颗粒的粉尘浓度测试仪时，将待标定的单分散颗粒的粉尘浓度测试仪与粉尘浓度测试仪采样口连通采样得到该颗粒粒径下的粉尘浓度值C₅；而风洞1内的含尘气体通过对应颗粒粒径下的标定好的粉尘切割器6分离后，经过滤膜采样装置16收集粉尘颗粒，称重后并换算得到该颗粒粒径下的粉尘质量浓度C₆；比较C₅和C₆即可对待标定的粒径谱仪19进行标定。

以上所述实施例仅是对本实用新型的优选实施方式的描述，不作为对本实用新型范围的限定，在不脱离本实用新型设计精神的基础上，对本实用新型技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。