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一种粉尘采样装置及粉尘采样方法

阅读：1054发布：2021-01-28

IPRDB可以提供一种粉尘采样装置及粉尘采样方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明为一种粉尘采样装置，该粉尘采样装置包括采样头、压力计、流量计、抽气机、流量计、及支架；采样头固定在支架上，采样头通过软管与流量计连接，软管上还设置有压力计，流量计通过软管与抽气机相连接，连接软管上设置有流量调节阀。本发明中的粉尘采样方法的步骤包括：准备滤膜，安装滤膜，设定取样时间，安装采样设备，记录数据。本发明中的采样装置及采样方法用于检测非标准态下气体的含尘浓度，检测精度高，检测方法简单，可实现含尘浓度的自动检测。，下面是一种粉尘采样装置及粉尘采样方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种粉尘采样装置，该粉尘采样装置包括采样头、压力计、流量计、抽气机、流量计、及支架；其特征在于：采样头固定在支架上，采样头通过软管与流量计连接，软管上还设置有压力计，流量计通过软管与抽气机相连接，连接软管上设置有流量调节阀。

2.根据权利要求1中的粉尘采样装置，其特征在于：采样头包括顶盖、漏斗、夹盖、夹环、夹座和滤膜，采样头的漏斗的前端嵌设有夹盖，夹盖内设置有夹座及固定于夹座上的夹环；

夹盖前端设置有滤膜，滤膜的外边缘通过夹环与夹盖夹紧，滤膜的外侧罩设有顶盖。

3.根据权利要求2所述的粉尘采样装置，其特征在于：流量计包括玻璃管及设置在玻璃管内的浮子，所述玻璃管为锥形。

4.根据权利要求3所述的粉尘采样装置，其特征在于：抽气机为真空吸尘器或真空泵。

5.一种利用权利要求1-4中任一粉尘采样装置进行的粉尘采样方法，其特征在于：该粉尘采样方法包括：步骤一：准备滤膜，将其放置于精密天平上称重，记录滤膜的质量为ml；

步骤二：安装滤膜，然后拧紧夹盖，同时检查滤膜有无折痕以及滤膜四周边缘与夹盖之间有无漏气，若滤膜有瑕疵，将其进行置换；

步骤三：设定取样时间，采样时间的计算公式为：

式中，Δm为要求的粉尘增量；C为工作区预估的粉尘浓度；Ly为采样流量；

步骤四：安装采样设备，将采样仪的采样头水平放置，将备用的滤膜采样头设置于支架上，开动并调节抽气机，调节完成后，关掉抽气机，并换上正式的采样滤膜；

步骤五：再次开动抽气机，并记录开始时间，采样完毕后，记下采样时间t，用摄子将滤膜取出，并对吸尘后的滤膜进行测量。

6.根据权利要求5所述的粉尘采样方法，其特征在于：对于标准状态的含尘浓度的计算，首先根据计算为标准状态下的空气流量Lz，式中，Ld为标定状态时的流量(m3/min)；Tg为标定状态时的绝对温度((K)；Bg为标定状态时的压力(Pa)；

其次，根据VZ＝LZ·t计算标准状态下空气体积VZ，其中，Lz为标准状态下的空气流量，t为采样时间；

VZ＝LZ·t

再次，根据计算标准状态下的空气含尘浓度CZ，其中：m1，m2为采样前后滤膜的质量。

7.根据权利要求6所述的粉尘采样方法，其特征在于：对于实际工作状态的含尘浓度，首先根据计算工作状态时的空气流量Lg，其中，Ld，Lg为标定和工作状态(测量)时的流量(m3/min)；Td，Tg为标定和工作状态(测量)时的绝对温度((K)；Bd，Bg为标定和工作状态(测量)时的压力(Pa)；其次，根据计算工作状态下的空气流量Ly；再次，根据Vy＝Ly·t计算工作状态时的总空气量Vy；最后，根据计算工作状态的因为含尘浓度。

8.根据权利要求7所述的粉尘采样方法，其特征在于：对于含尘浓度的测定，采取多次对其进行测量，并根据含尘浓度的偏差去除异常数据。

9.根据权利要求8所述的粉尘采样方法，其特征在于：浓度偏差值按下式计算：

说明书全文

一种粉尘采样装置及粉尘采样方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种纺织厂除尘领域，具体涉及一种粉尘采样装置及粉尘采样方法。

背景技术

[0002] 纺织厂内空气含尘浓度的测定是指对处于自然状态下室内外空气含尘浓度的测定，用来检验散发灰尘车间的空气含尘浓度是否达到卫生标准，确定除尘设备排放的空气能否回用或外排。

[0003] 现有技术中的采样介质通常为高压、常温的气体，而对于高压、高温下的气体的粉尘检测准确度不高，常用做法是先对高压气体进行减压后，再对高压气体中的粉尘情况进行检测。对于含尘浓度较低的气体，或对于被测气体中含较小的粉尘粒径，常规的检测方法容易产生误差。在现有的过滤称重法中，而使得部分粉尘因团聚在过滤膜或金属丝网上，或造成粉尘的分裂，影响颗粒粒径分布的测量。

发明内容

[0004] 为解决上述问题，本发明提供一种粉尘采样装置及粉尘采样方法，可用于检测非标准态下气体的含尘浓度，检测精度高，检测方法简单，可实现含尘浓度的自动检测。

[0005] 本发明的中的粉尘采样装置，该粉尘采样装置包括采样头、压力计、流量计、抽气机、流量计、及支架；采样头固定在支架上，采样头通过软管与流量计连接，软管上还设置有压力计，流量计通过软管与抽气机相连接，连接软管上设置有流量调节阀。

[0006] 进一步地，采样头包括顶盖、漏斗、夹盖、夹环、夹座和滤膜，采样头的漏斗的前端嵌设有夹盖，夹盖内设置有夹座及固定于夹座上的夹环；夹盖前端设置有滤膜，滤膜的外边缘通过夹环与夹盖夹紧,滤膜的外侧罩设有顶盖。

[0007] 进一步地，流量计包括玻璃管及设置在玻璃管内的浮子，所述玻璃管为锥形。抽气机为真空吸尘器或真空泵。

[0008] 本发明还提供了一种利用上述粉尘装置进行粉尘采样方法，该方法包括以下步骤[0009] 步骤一：准备滤膜，将其放置于精密天平上称重，记录滤膜的质量为m1；

[0010] 步骤二：安装滤膜，然后拧紧夹盖，同时检查滤膜有无折痕以及滤膜四周边缘与夹盖之间有无漏气，若滤膜有瑕疵，将其进行置换；

[0011] 步骤三：设定取样时间，采样时间的计算公式为：

[0012]

[0013] 式中，Δm为要求的粉尘增量；C为工作区预估的粉尘浓度；Ly为采样流量；

[0014] 步骤四：安装采样设备，将采样仪的采样头水平放置，将备用的滤膜采样头设置于支架上，开动并调节抽气机，调节完成后，关掉抽气机，并换上正式的采样滤膜；

[0015] 步骤五：再次开动抽气机，并记录开始时间，采样完毕后，记下采样时间t，用摄子将滤膜取出，并对吸尘后的滤膜进行测量。

[0016] 进一步地，对于标准状态的含尘浓度的计算，首先根据计算为标准状态下的空气流量Lz，式中，Ld为标定状态时的流量(m3/min)；Tg为标定状态时的绝对温度((K)；Bg为标定状态时的压力(Pa)；

[0017] 其次,根据VZ＝LZ·计算标准状态下空气体积VZ，其中，Lz为标准状态下的空气流量，t为采样时间；

[0018] VZ＝LZ·t

[0019] 再次，根据计算标准状态下的空气含尘浓度CZ，其中：m1,m2为采样前后滤膜的质量。

[0020] 进一步地，对于实际工作状态的含尘浓度，首先根据计算工作状态时的空气流量Lg，其中，Ld,Lg为标定和工作状态(测量)时的流量(m3/min)；Td,Tg为标定和工作状态(测量)时的绝对温度((K)；Bd,Bg为标定和工作状态(测量)时的压力(Pa)；其次，根据计算工作状态下的空气流量Ly；再次，根据Vy＝Ly·t计算工作状态时的总空气量Vy；最后，根据计算工作状态的因为含尘浓度。

[0021] 进一步地，对于含尘浓度的测定，可采取多次对其进行测量，并根据含尘浓度的偏差去除异常数据。

[0022] 进一步地，浓度偏差值按下式计算：

[0023] 本发明与现有技术相比可实现以下有益效果：

[0024] 本发明中通过对于高压、高温及标准状态的换算，实现采样介质为高压、常温的气体中含尘浓度的检测，无需对气体状态的温度及压力进行调整，满足不同采样环境、现场测试精度要求以及安全要求。同时可实现对于含尘浓度较低或粉尘粒径较小的自动检测，且检测精度高，检测方法简单。

[0025] 本发明检测系统的测得参数同时具有现场显示和计算存储功能。检测系统可进行进一步的颗粒浓度分析以及粒径分布分析，实现在线检测，测量精度高、数据重复性好。实现了测试的同步性且系统误差大为缩小，在提高检测精度的同时测量时间也大为缩短。

附图说明

[0026] 图1为粉尘采样装置结构组成图；

[0027] 图2为采样头结构图；

[0028] 图3为流量计结构图。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

[0030] 如图1所示，粉尘采样装置包括采样头1、压力计2、流量计3、抽气机4、流量计5、及支架6。本发明中的粉尘采样装置可用于测定工作区含尘浓度。采样头1通过支架6固定，采样头通过软管与流量计3连接，软管上还设置有压力计监控进入采样头的空气压力值，流量计3通过软管与抽气机相连接，连接软管上设置有流量调节阀。

[0031] 采样头结构如图2所示，包括顶盖11、漏斗12、夹盖13、夹环14、夹座15和滤膜16。采样头的漏斗12的前端内部嵌入夹盖13，夹盖13为内部空心的圆柱体，夹盖内部设置有夹座15，及固定于夹座上的夹环。夹盖13前端设置有滤膜16，滤膜16的外边缘通过夹环与夹盖夹紧。滤膜16的前面罩设有顶盖，项盖端与车间空气相通。漏斗16尾端用软管与流量计相连后。滤膜16为负电荷的过氯乙烯烯超细纤维圆形滤膜纸。在采集完成后，故无需经过烘燥，将滤膜置于精密天平上称重，求采样前后滤膜增重，根据增加的重量值进行空气浓度的计算。

[0032] 流量计结构如图3所示，包括锥形玻璃管51及浮子52。当空气自下而上通过锥形玻璃管时，浮子在气流的升力作用下向上浮起，同时，浮子与锥形玻内表面之间的环形空隙也增大，直到空气经过环形空隙对浮子产生的升力恰好与浮子本身质量相等时，浮子达到平衡状态而稳定在某一高度上。根据浮子顶部的稳定高度，通过锥形玻璃管的刻度线上读出其流量值。另外，可以通过仪器上的调节阀调节采样流量。

[0033] 抽气机3可保证使含尘空气以一定速度通过滤膜，优先地，可采用真空吸尘器或真空泵。

[0034] 准备滤膜，将滤膜编号，利用摄子去掉静电滤膜两面的保护纸，将其放置于精密天平上称重，使得绒毛面向上，记标记及记录滤膜的质量为m1。

[0035] 安装滤膜，使绒毛面朝外，圆心对着已取出夹盖的采祥头中心并放在其夹环上面，然后拧紧夹盖，同时检查滤膜有无折痕以及滤膜四周边缘与夹盖之间有无漏气，若滤膜有瑕疵，将其进行置换。

[0036] 设定取样时间，根据估计采样点的粉尘浓度C及采样流量，以及要求的粉尘增量，计算得出预设的采样时间，具体计算公式为：

[0037]

[0038] 式中，Δm为要求的粉尘增量；

[0039] C为工作区预估的粉尘浓度；

[0040] Ly为采样流量。

[0041] 安装采样设备，将采样仪的采样头置于离地1.5～1.7m的高度上，使得采样头水平放置，避免粉尘的自然落入或脱落。将备用的滤膜采样头设置于支架上，开动抽气机，并调节抽气机的转速和转子流量计上端的旋钮，将抽气流量调节至0.015m3/min时，关掉抽气机，并换上正式的采样滤膜。

[0042] 采样过程：开动抽气机，并记录开始时间，在采样过程中，若流量不在设定值内，调节转子流量计上端的旋钮，对其进行控制。采样完毕后，记下采样时间t，用摄子将滤膜取出，并对吸尘后的滤膜进行测量。

[0043] 含尘浓度计算：

[0044] 对于标准状态的含尘浓度，先计算为标准状态下的空气流量Lz，可由下式求得，本申请中的标准状态为气温20℃及压力1.01Mpa：其中，

[0045]

[0046] 式中，Ld为标定状态时的流量(m3/min)；

[0047] Tg为标定状态时的绝对温度((K)；

[0048] Bg为标定状态时的压力(Pa)。

[0049] 其次,计算标准状态下空气体积VZ，可由下式计算求得，其中，Lz为标准状态下的空气流量，t为采样时间。

[0050] VZ＝LZ·t

[0051] 标准状态下的空气含尘浓度CZ由下式求得，其中：

[0052]

[0053] 式中，m1,m2为采样前后滤膜的质量。

[0054] 对于实际工作状态的含尘浓度，先计算工作状态时的空气流量Lg，根据下式计算：

[0055]

[0056] 其中，

[0057] Ld,Lg为标定和工作状态(测量)时的流量(m3/min)；

[0058] Td,Tg为标定和工作状态(测量)时的绝对温度((K)；

[0059] Bd,Bg为标定和工作状态(测量)时的压力(Pa)。

[0060] 工作状态下的空气流量Ly如下式求得：

[0061]

[0062] 工作状态时的总空气量Vy由下式求得：

[0063] Vy＝Ly·t

[0064] 工作状态的因为含尘浓度由下式计算求得：

[0065]

[0066] 优先地，对于含尘浓度的测定，可采取多次对其进行测量，并根据含尘浓度的偏差去除异常数据。

[0067] 浓度偏差值按下式计算：

[0068]

[0069] 若浓度偏差超过设定的范围，则将该次测定值舍去。采用多次有效测量值，计算得出平均值，为最终的空气含尘浓度数值。

[0070] 本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
采样-专利编号CN103001640B	2020-05-11	382
采样-专利编号CN101800553B	2020-05-11	153
采样胶囊-专利编号CN110338850A	2020-05-12	832
采样系统-专利编号CN104759301A	2020-05-13	713
采样-专利编号CN103001639A	2020-05-12	1079
采样杯-专利编号CN108225812B	2020-05-12	309
采样杯-专利编号CN108225812A	2020-05-13	212
采样-专利编号CN103001640A	2020-05-11	444
采样-专利编号CN101800553A	2020-05-11	700
采样装置-专利编号CN106059586A	2020-05-13	1044

一种粉尘采样装置及粉尘采样方法

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