專利名稱：稀釋混合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種稀釋混合系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)水平的高速發(fā)展與機(jī)動(dòng)車保有量的迅猛增長，移動(dòng)源尾氣排放已經(jīng)成為大氣污染物的重要來源。尤其隨著對傳統(tǒng)燃煤排放的持續(xù)控制，移動(dòng)源排放大氣污染的影響越來越顯著，成為了以臭氧與pm2.5為代表的復(fù)合污染的主要貢獻(xiàn)者。因此，移動(dòng)源排放的研究與控制對于改善空氣質(zhì)量和保護(hù)人體健康具有重要意義。目前我國對移動(dòng)源的研究主要集中在機(jī)動(dòng)車氣態(tài)污染物與顆粒物濃度及排放因子的研究上。采用的方法主要是直接測試尾氣中的污染物濃度。隨著科學(xué)研究的深入與污染物分析技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，從總體濃度深入到污染源組分(成分譜)以及污染物排放影響因素的研究已成為移動(dòng)源排放研究的必然趨勢。接下來需要解決的問題將是如何將移動(dòng)源排放的VOCs與顆粒物樣品進(jìn)行采集、如何同時(shí)測定各類移動(dòng)源行駛與污染物排放參數(shù)。對固定源排放的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)高溫?zé)煔馀欧胖链髿膺^程中，一部分VOCs會(huì)通過均相或非均相反應(yīng)形成新的顆粒物，直接采集高溫?zé)煔庵械念w粒物可低估污染物排放。對此，中國專利(公開號(hào)CN1614385U731127A)設(shè)計(jì)了固定源稀釋采樣系統(tǒng)，避免了直接采集煙道氣中顆粒物而造成的誤差。移動(dòng)源尾氣溫度較高，尤其是柴油車，可達(dá)200-500°C，因此，在移動(dòng)源采樣過程中，亦要考慮到VOCs向二次顆粒物的轉(zhuǎn)化過程。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種稀釋混合系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于各類移動(dòng)源車載測試與臺(tái)架實(shí)驗(yàn) 。為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種稀釋混合系統(tǒng)，包括零氣發(fā)生器、質(zhì)量流量控制器、加熱管線、混合室與溫、濕度傳感器，用于模擬移動(dòng)源尾氣排放到大氣時(shí)的混合稀釋降溫與二次污染物形成過程。綜上，本方案可同時(shí)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)源行駛參數(shù)、排放參數(shù)的實(shí)時(shí)同步記錄以及分級(jí)顆粒物與VOCs采樣，可用于移動(dòng)源排放與速度、轉(zhuǎn)速間的關(guān)系、排放因子的估算以及排放成分譜的相關(guān)研究；并且，通過利用清潔空氣對尾氣進(jìn)行混合稀釋，模擬尾氣排放到大氣過程的稀釋降溫過程，使采集得到的樣品更加符合實(shí)際；同時(shí)，系統(tǒng)小型化，系統(tǒng)固定的部分集中于便攜箱體中，箱體側(cè)部設(shè)有接口，其它主要部件如零氣發(fā)生器、五氣分析儀、顆粒物在線監(jiān)測儀等可方便的連接與拆卸，便于系統(tǒng)的運(yùn)輸與安裝，適合于現(xiàn)場應(yīng)用，再者，系統(tǒng)配備有自主開發(fā)的控制軟件，便于各類采樣、在線監(jiān)測參數(shù)的設(shè)置與操作。

圖1是本實(shí)用新型的稀釋混合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖與實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。但所舉實(shí)例不作為對本發(fā)明的限定。圖1為本發(fā)明提供的稀釋混合系統(tǒng)示意圖。稀釋混合系統(tǒng)包括零氣發(fā)生器、質(zhì)量流量控制器、加熱管線、混合室與溫、濕度傳感器，用于模擬移動(dòng)源尾氣排放到大氣時(shí)的混合稀釋降溫與二次污染物形成過程，主要用于包括相互連接的移動(dòng)源行駛參數(shù)測試系統(tǒng)、稀釋混合系統(tǒng)、采樣系統(tǒng)和在線監(jiān)測系統(tǒng)的移動(dòng)源尾氣在線監(jiān)測與污染物采樣系統(tǒng)，具體地:移動(dòng)源行駛參數(shù)測試系統(tǒng)包括彎頭1、尾氣流量管2、流量計(jì)3、溫度傳感器4、濕度傳感器5、彎頭25。移動(dòng)源尾氣從彎頭I進(jìn)入流量管，多余尾氣從彎頭25流出。除此之外，行駛參數(shù)測試系統(tǒng)還包括一個(gè)OBD-Link或GPS，通過連接機(jī)動(dòng)車OBD接口或采用車載方式記錄移動(dòng)源行駛的速度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與行駛距離。流量管上備有兩個(gè)接口 6和7，接口 6用于連接五氣分析儀8，進(jìn)行CO、CO2, NO2, 02、THC的濃度實(shí)時(shí)監(jiān)測。需要注意的是，在進(jìn)行移動(dòng)源測試時(shí)，需保證OBD-Link (或GPS)記錄時(shí)間與五氣分析儀、顆粒物在線監(jiān)測儀一致。這樣測得的結(jié)果可用于移動(dòng)源排放與車速、轉(zhuǎn)速的關(guān)系研究。稀釋混合系統(tǒng)包括加熱管線9、混合室11、零氣發(fā)生器24、質(zhì)量流量控制器26、濕度傳感器12、溫度傳感器13?？諝膺M(jìn)入零氣發(fā)生器24將水、顆粒物與有機(jī)物等其它污染物去除，得到的潔凈空氣作為稀釋氣與來自接口 7并流經(jīng)加熱管線的尾氣在混合室11經(jīng)過充分混合稀釋降溫。通過質(zhì)量流量控制器26可調(diào)節(jié)稀釋氣的流量，通過采樣系統(tǒng)的質(zhì)量流量控制器16、21可調(diào)節(jié)采樣氣的總流量，以上流量的調(diào)節(jié)可決定進(jìn)入混合室尾氣的流量，從而確定稀釋比。溫度傳感器13位于混合室出口處，可實(shí)時(shí)顯示混合氣溫度。通過調(diào)節(jié)稀釋比以保證混合氣溫度在50°C以下。稀釋后的尾氣通過顆粒物切割頭(如PM2.5)后分為三路，一路通過接口進(jìn)入顆粒物在線監(jiān)測儀23，對尾氣中顆粒物濃度進(jìn)行測試；另外兩路利用真空泵17進(jìn)行顆粒物樣品的采集，其中一路將樣品采集到特氟隆膜或Whatman41膜，用于顆粒物稱重、元素與離子成分分析，另一路將樣品采集到石英膜，用于顆粒物0C/EC和特定有機(jī)物(如多環(huán)芳烴PAHs)分析。兩路的采樣膜分別置于膜托15、22中，采樣流量分別用質(zhì)量流量控制器16、21調(diào)節(jié)。經(jīng)過顆粒物采樣后的尾氣一部分經(jīng)由真空泵17排至大氣中，一部分經(jīng)由特氟隆泵采集至不銹鋼采樣罐(或特氟隆采樣袋)19中，進(jìn)行VOCs成分分析。VOCs樣品采集流量由質(zhì)量流量控制器18控制。需要注意的是，VOCs樣品的采集流量應(yīng)小于等于顆粒物的采樣流量，采樣時(shí)間應(yīng)小于等于顆粒物的采樣時(shí)間。本系統(tǒng)同時(shí)配備有自動(dòng)控制軟件，用于設(shè)定顆粒物與VOCs采樣的開啟與采樣流量、采樣時(shí)間。以上在線監(jiān)測系統(tǒng)與采樣系統(tǒng)可同時(shí)使用，也可選擇其中之一使用。此外，由于涉及到VOCs采樣，為避免其它排放源對尾氣的污染，整套系統(tǒng)的管線采用特氟隆管或不銹鋼管。采樣與在線觀測系統(tǒng)的工作流程如下:按圖1所示連接好儀器。分別通過質(zhì)量流量控制器26與16、21確定零氣流量與采樣總流量，以調(diào)節(jié)稀釋比。確定合適的稀釋比，使尾氣與零氣混合后的溫度(溫度傳感器13顯示)控制在50°C以下。例如，調(diào)節(jié)零氣流量為18L，采樣總流量為2L，則稀釋比為10。系統(tǒng)穩(wěn)定后，連接好采樣罐與采樣袋，并將采樣膜放置于膜托15、22中；將真空泵17與特氟隆泵20的開關(guān)打開，通 過軟件設(shè)定采樣時(shí)間，并開啟顆粒物與VOCs采樣。如需要進(jìn)行在線監(jiān)測，同時(shí)開啟流量觀測、五氣分析儀、顆粒物在線監(jiān)測儀與行駛參數(shù)記錄系統(tǒng)。補(bǔ)充介紹的，附圖中I一彎頭；2—尾氣流量管；3—尾氣流量計(jì)；4一溫度傳感器I ;
5—濕度傳感器I ;6—接口 I ;7—接口 II ;8—?dú)鈶B(tài)污染物在線監(jiān)測儀；9一加熱管線；10—特氟隆(不銹鋼)采樣管；11 一混合室；12—濕度傳感器II ;13—溫度傳感器II ;14一顆粒物切割頭(PMu、PM2.5或PMltl) ;15—膜托I ;16—質(zhì)量流量控制器I ;17—真空泵；18—質(zhì)量流量控制器II ; 19一不銹鋼采樣罐(或特氟隆采樣袋);20—特氟隆泵；21—質(zhì)量流量控制器III ;22—膜托II ;23—顆粒物在線監(jiān)測儀；24—零氣發(fā)生器；25—彎頭II ;26—質(zhì)量流量控制器IV。以上對本發(fā)明所提供的稀釋混合系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變 之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求1.一種稀釋混合系統(tǒng)，包括零氣發(fā)生器、質(zhì)量流量控制器、加熱管線、混合室與溫、濕度傳感器，用于模擬移動(dòng)源尾氣排放到大氣時(shí)的混合稀釋降溫與二次污染物形成過程。
專利摘要本實(shí)用新型提供的稀釋混合系統(tǒng)，涉及環(huán)境監(jiān)測儀器技術(shù)領(lǐng)域，包括零氣發(fā)生器、質(zhì)量流量控制器、加熱管線、混合室與溫、濕度傳感器，用于模擬移動(dòng)源尾氣排放到大氣時(shí)的混合稀釋降溫與二次污染物形成過程。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種稀釋混合系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于各類移動(dòng)源車載測試與臺(tái)架實(shí)驗(yàn)。
文檔編號(hào)G01N1/38GK203117026SQ20122074133
公開日2013年8月7日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者程水源, 郎建壘, 楊子斌, 王剛, 李松, 王海燕 申請人:北京工業(yè)大學(xué)