颗粒物采样器

颗粒物采样器适用于采集大气中的PM10、PM5、PM2.5等不同粒径的颗粒物，其原理却很少有人知道，下面为大家介绍一下。

滤膜重量法

应用滤膜重量法采集大气中颗粒物, 适用于颗粒物采样无人值守全天候工作，配套PM2.5切割器可采集TSP、PM10、PM5、PM2.5等多种颗粒物。可广泛应用于环境监测、卫生防疫、劳动保护、科研院校等部门进行颗粒物浓度监测。

滤膜重量法颗粒物采样器原理：使一定体积的空气恒速通过已知质量的滤膜时，悬浮于空气中的颗粒物被阻留在滤膜上，根据滤膜增加的质量和通过滤膜的空气体积，确定空气中总悬浮颗粒物的质量浓度，并可用于测定颗粒物中的金属、无机盐及有机污染物等成分。

颗粒物采样器流速控制原理

1、 体积流量控制

体积流量控制通过压差获得采样体积，系统阻力（或系统内负压）变化不大情况下，泵速保持不变，从而保持采样体积不变，为了更精确计算系统阻力变大导致的流速降低，通过流速校准表（环境温度、压力下流速）获得较准确的流速。

体积流量控制器（VFC）为一个已知直径的标准孔口，该孔口在一个美国国家标准与技术研究院（NIST）的可追溯实验室校准得到体积流速。当电机运行时，空气通过标准孔口，采样器以预定义的流速运行。

2、 质量流量控制原理

质量流量采样器同样通过压差获得采样体积，由环境温度、压力，以及调节流量控制器校准流量到标准状况下40CFM；在系统阻力变化时，控制器通过增大电压，提高泵的功率和转速，提高采样体积，保持流速传感器（热线风速传感器）测得的质量流量不变。

恒温式热线风速仪：其是将一根通电加热的细金属丝（称热线）置于气流中，热线在气流中的散热量与流速有关，而散热量导致热线温度变化而引起电阻变化，流速信号即转变成电信号。热线的温度保持不变，如保持150℃，根据所需施加的电流可度量流速。

使用体积流量计算方法还是质量流量计算方法对控制采样流速并没有较大差异。真正影响采样流速控制准确度的因素是流速控制方法。

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大气颗粒物采样器采样步骤

1、干燥、避阳处，将仪器放置平稳或放置在三角支架上。

2、将采样滤膜装进TSP采样头里面并正确的组装采样头，再将其拧紧在采样器上。

3、确认电源为交流220V后，接通电源线，打开电源开关；或者直接使用内置锂电池开机，查看采样器自检时有没有错误提示，若有，请排除后再使用。

4、在菜单选择状态时，按左键可以循环选中菜单；按右键执行选中的菜单功能；按取消键退回到上一级菜单。

5、参数修改时，按、键有循环移位功能，可以选中需要修改的位；按、键可以对选中的位进行在0～9之间循环修改；按键确认修改好的数字；若取消本次修改操作，则按键，原数据保持不变。

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颗粒物采样器适用于采集大气中的PM10、PM5、PM2.5等不同粒径的颗粒物，按照颗粒物粒径的不同，颗粒物采样器有TSP总悬浮颗粒物采样器、PM10采样器、PM2.5颗粒物采样器等分类。下面为大家一一介绍。

PM2.5采样器

PM2.5采样器适用于大气中PM2.5颗粒的采样，是PM2.5监测防止工作中的重要仪器设备。

1、什么是PM2.5

PM2.5细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质（例如，重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

2、PM2.5来源

颗粒物的成分很复杂，主要取决于其来源。主要有自然源和人为源两种，但危害较大的是后者。在学术界的分为一次气溶胶（Primary aerosol）和二次气溶胶（Secondary aerosol）两

a、自然产生

自然源包括土壤扬尘（含有氧化物矿物和其他成分）海盐（颗粒物的第二大来源，其组成与海水的成分类似）、植物花粉、孢子、细菌等。自然界中的灾害事件，如火山爆发向大气中排放了大量的火山灰，森林大火或裸露的煤原大火及尘暴事件都会将大量细颗粒物输送到大气层中。

b、人为产生

人为源包括固定源和流动源。固定源包括各种燃料燃烧源，如发电、冶金、石油、化学、纺织印染等各种工业过程、供热、烹调过程中燃煤与燃气或燃油排放的烟尘。流动源主要是各类交通工具在运行过程中使用燃料时向大气中排放的尾气。

PM2.5可以由硫和氮的氧化物转化而成。而这些气体污染物往往是人类对化石燃料（煤、石油等）和垃圾的燃烧造成的。在发展ZG家，煤炭燃烧是家庭取暖和能源供应的主要方式。没有先进废气处理装置的柴油汽车也是颗粒物的来源。燃烧柴油的卡车，排放物中的杂质导致颗粒物较多。

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PM10采样器

PM10颗粒物采样器适用于大气中PM10颗粒的采样，是PM10监测防止工作中的重要仪器设备。

PM10是指粒径在10微米以下的颗粒物，也叫可吸入颗粒物。可吸入颗粒物在环境空气中持续的时间很长，对人体健康和大气能见度的影响都很大。通常来自在未铺的沥青、水泥的路面上行驶的机动车、材料的破碎碾磨处理过程以及被风扬起的尘土。可吸入颗粒物被人吸入后，会积累在呼吸系统中，引发许多疾病，对人类危害大。

大气颗粒物的化学成分因其来源不同而在种类和数量上变化很大。由于可吸入颗粒物主要来自于人为源(如石化燃料的燃烧、机动车尾气、工业粉尘、废弃物焚烧等),多为燃烧产物而含有大量对人体有害的成分;且颗粒物的粒径越小,其化学成分越复杂、毒性越大,这是因为小颗粒物的巨大表面积使其能吸附更多的有害物质,并能使毒性物质有更高的反应和溶解速度。

可吸入颗粒物中常见的化学成分有无机离子、微量元素、颗粒元素碳(PEC,有时也称为碳黑)和有机化合物,有时可吸入颗粒物上还吸附有病原微生物(病毒和细菌)。可吸入颗粒物能长期漂浮于空气中,因此又称为飘尘。可吸入颗粒物在空气中受重力、浮力和拖曳力的作用,其在空气中的停留时间和转移则主要取决于颗粒物的粒径大小。可吸入颗粒物主要经呼吸道进入人体,也有一小部分可通过消化道或皮肤进入人体。可吸入颗粒物沉积在人体呼吸道后,它们的清除、滞留和转移与其粒径、沉积地点有关。一般来说,粒径越小、沉积地点越远,所需的清除时间就越长,就越易滞留在人体内,越易使毒性物质转移到身体的其他部位。

TSP总悬浮颗粒物采样器

TSP总悬浮颗粒物采样器顾名思义，用于大气TSP总悬浮颗粒物采样。浮颗粒物采样器指用Zxin标准大容量颗粒采集器在滤膜上收集到的颗粒物的总质量，有人为源和自然源之分，人为源主要是燃煤、燃油、工业生产过程等人为活动排放出来的；自然源主要有土壤、扬尘、沙尘经风力的作用输送到空气中而形成的。

TSP的来源有人为源和自然源之分。人为源主要是燃煤、燃油、工业生产过程等人为活动排放出来的；自然源主要有土壤、扬尘、沙尘经风力的作用输送到空气中而形成的。

大气中TSP的组成十分复杂，而且变化很大。燃煤排放烟尘、工业废气中的粉尘及地面扬尘是大气中总悬浮微粒的重要来源。TSP是大气环境中的主要污染物，ZG环境空气质量标准按不同功能区分3级，规定了TSP年平均浓度限值和日平均浓度限值。

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常见测大气颗粒物采样器应用滤膜称重法捕集环境大气中的总悬浮微粒(TSP)和可吸入微粒(PM10)细颗粒物（PM2.5）。颗粒物采样器可供劳动、环保、卫生、科研、教育等部门用于气溶胶常规监测。下面为大家介绍一下颗粒物采样器的使用方法与采样过程。

大气颗粒物采样器采样步骤

1、干燥、避阳处，将仪器放置平稳或放置在三角支架上。

2、将采样滤膜装进TSP采样头里面并正确的组装采样头，再将其拧紧在采样器上。

3、确认电源为交流220V后，接通电源线，打开电源开关；或者直接使用内置锂电池开机，查看采样器自检时有没有错误提示，若有，请排除后再使用。

4、在菜单选择状态时，按左键可以循环选中菜单；按右键执行选中的菜单功能；按取消键退回到上一级菜单。

5、参数修改时，按、键有循环移位功能，可以选中需要修改的位；按、键可以对选中的位进行在0～9之间循环修改；按键确认修改好的数字；若取消本次修改操作，则按键，原数据保持不变。

颗粒物采样管的使用方法与流程

1、在伸入采样孔前，采样管的前段组件、步进连杆机构、后段组件保持在一条直线上，然后沿采样断面进入采样孔，根据烟道或排气筒的现场测量数据，通过采样管的伸进长度确定旋翼组件的ZX落在烟道或排气筒的中轴线位置上，启动后段组件的步进气缸组件牵引步进连杆机构运动，使前段组件和后段组件的夹角保持直角状态，从而使前段组件中的采样嘴正对气流。

2、启动折叠气缸组件，推动旋转铰接组件运动，旋转铰接组件推动折叠连杆组件沿槽杯的槽道向前滑动，由折叠状态转为伸展状态，同时弹簧ZX轴组件也沿轴线伸展，弹簧ZX轴组件、旋翼桨叶、折叠连杆组件呈平面三角形状态，弹簧ZX轴组件和折叠连杆组件在旋翼桨叶方向的分力帮助旋翼桨叶绷直。

3、旋翼桨叶在烟道或排气筒内迎着气流，气流给旋翼桨叶的压力转化为旋翼桨叶的驱动力矩，驱动旋翼桨叶旋转，旋翼桨叶带动折叠连杆组件、旋转铰接体、弹簧ZX轴组件、槽杯一同旋转，为保证旋翼桨叶平稳旋转和减少所受到的摩擦力，联接套座设计了轴承组件Ⅰ、轴承座，旋转铰接组件设计了轴承组件Ⅱ。

4、待旋翼桨叶的转速基本稳定后，启动采样气泵，通过固定在轴承座上的采样嘴，收集废气样品，经波纹软管输送到滤筒内，采样完毕后，逆向依次完成上述步骤从采样孔取出采样管。

如同风车和直升机的旋翼原理一般，采样管的旋翼组件在烟道或排气筒内迎着气流，气流给旋翼桨叶的压力转化为旋翼桨叶的驱动力矩，驱动旋翼桨叶旋转，气流经旋翼桨叶切割后穿出，损失了一部分功率且在旋翼桨叶后形成一个稳定的滑动流场，气流裹挟的颗粒物就经旋翼桨叶“搅拌混合”进入这一圆柱形的稳定滑动流场中，使流场中的单位体积内的分布的含尘量较为均匀。

对于直径较大的烟道或排气筒，选择旋翼桨叶后圆柱形的稳定滑动流场中的某个点作为采样点能够有效代表颗粒物这一时间段内的排放浓度，从而提高检测数据的准确性，从而有效解决移动采样时在一个采样断面上不同时段的样品代表性误差的问题。

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作为一种精密的采样器仪器，颗粒物采样器因其所测量环境条件比较严苛等客观因素影响，它的保养及维护就显得尤为重要，下面就简单介绍一下如何对颗粒物采样器加以妥善维护和保养，以及使用时的注意事项。

颗粒物采样器使用注意事项

1、测完颗粒物后，将含尘滤筒取出，保持整机连接状态，将采样嘴置于纯净空气中，进入“工况测量->含湿量测量”界面，颗粒物泵将以20L/min的流量吸入纯净空气对采样系统进行清洗。清洗可在几分钟完成。

2、在一些高温场合检测时，一定要注意穿戴防护器具以保证人员免受伤害。采样器工作时不要将其管道阻塞，防止对仪器造成损害。

3、在使用期间，每次采样结束后，用干净的空气对颗粒物采样器的传感器、泵、颗粒物取样管、气路连接橡胶管进行清洗。清洗的方法如下：测完烟气后，根据仪器提示进行清洗。

4、每个测点的采样时间和总采样时间的单位是**分**秒；每个采点到时间时，仪器显示屏会闪烁，并伴随报警声，提醒需更换下一采样点，滤筒编号应与滤筒本身编号相同。

5、仪器内集成的电化学传感器寿命到期后，请联系厂家及时更换

6、采样时，首先必须在颗粒物采样器进气口处接上过滤器，防止大气中的灰尘，气溶胶，酸碱气体等吸入泵内，降低仪器的工作性能和使用寿命。若操作不慎，发生倒吸现象，过滤器必须清洗干净，并重新换上滤棉或泡沫塑料；如吸入泵体内，首先用无水乙醇清洗泵体，然后将仪器空载运转几分钟，待乙醇挥发干净后方可投入正常使用。

7、非防爆型的颗粒物采样器严禁在矿井下或易燃易爆环境中使用。

8、油烟颗粒物采样需用与之配备的油烟烟枪和油烟滤筒，采样时讲油烟烟枪连接好管路，将干净的油烟滤筒放入烟枪。采样结束，采集了油烟的滤筒应立即转入聚四氟乙烯清洗杯中盖紧盖子，根据规定对样品进行测定和计算，样品不能在24小时内测定，可在冰箱的冷藏室中保存7天。

各型颗粒物采样器日常维护

1、仪器应存放在干燥、通风、防晒的地方。

2、颗粒物采样器长时间闲置不用时，应每个月通电一次，时间不小于4小时。

3、采样结束清洗传感器时，面板上颗粒物接嘴应悬空，应抽入干净的空气，清洗时间不得低于3分钟。

4、内置电池组欠压应及时充电，否则影响仪器采样效果和电池性能，甚至造成仪器过放电损坏，内置电池采用无记忆性高容量电池组，标准充电时间一般16小时左右，以确保电池具有良好工作性能。

5、仪器设计时尽量考虑了防静电、抗干扰能力，如遇强静电、高干扰环境时，也可能对仪器使用产生一定干扰，此时应拔掉测温棒或含湿量传感器插头，可以直接输入烟气温度和含湿量，使用时主机与周围的金属物体应绝缘。

6、颗粒物采样器长时间不用时，进出气嘴要用胶管套好，防止灰尘进入；同时将内置电源充足电保存，并定期(一般2-3个月)进行维护性补充点，以确保电源具有良好

7、的寿命受使用时间和采样时尘过滤效果的影响，使用一段时间应注意检查其采样流量，如果流量<0.51L/min应该检查气路是否有问题或因烟气泵薄膜灰尘太多，使泵抽气量不足，需维修或直接更换烟气泵；测量时，必须加装气水分离器，当滤芯变黑时，需更换。

8、该仪器采样条件一般比较恶劣，可能回遇到高温、寒冷、潮湿等环境，在此种条件下，一定要注意人身安全和仪器的安全使用，遇到强静电的情况下，烟枪与主机Z好接大地，仪器应置于赶在，避阳处，如遇高温地面或潮湿地面，Z好用隔热、隔湿材料垫铺一下，以免温度过高影响仪器使用。

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