【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及氣溶膠粒徑電量測量技術，具體涉及一種次微米氣溶膠分粒徑帶電量的測量方法及其測量設備。
技術介紹
1、氣溶膠(離子)在大氣中普遍帶電。氣溶膠帶有電荷后，顯著影響大氣中新粒子生成，提高大氣氣溶膠在環境中的穩定性，降低氣溶膠的揮發性，加快氣溶膠粒徑的增長。因此準確測量環境大氣氣溶膠的帶電特性，對于理解大氣氣溶膠的大氣化學和大氣物理過程至關重要。當前測量氣溶膠帶電性質的主要設備是愛沙尼亞塔爾圖大學研制的空氣離子粒徑譜儀，該設備能夠測量1～40nm范圍內氣溶膠的分粒徑帶電特性。然而，對大氣氣溶膠數量貢獻占比最大部分的氣溶膠平均粒徑為100nm～200nm，對大氣氣溶膠質量貢獻占比最大部分的氣溶膠平均粒徑為500nm～700nm，當前還沒有方法和設備實現對100～700nm范圍內的氣溶膠分粒徑帶電特性進行測量，極大限制了對大氣氣溶膠物理化學過程的理解。
技術實現思路
1、針對以上現有技術存在的問題，本專利技術提出了一種次微米氣溶膠分粒徑帶電量的測量方法及其測量設備，實現高時間分辨率測量大氣環境中次微米氣溶膠分粒徑帶電特性。
2、本專利技術的一個目的在于提出一種次微米氣溶膠分粒徑帶電量的測量方法。
3、本專利技術的次微米氣溶膠分粒徑帶電量的測量方法，包括以下步驟：
4、1)設備連接：
5、中合器通過管路切換裝置經管道連接至電遷移性顆粒物粒徑分析儀的輸入端；電遷移性顆粒物粒徑分析儀的輸出端連接至光學粒子計數器；管路切換裝置連接至計算機，
6、2)測量不經過中合器的第一個模態中設定的粒徑的氣溶膠的數量：
7、a)通過計算機控制管路切換裝置，使得待測量的氣溶膠不經過中合器直接輸入至電遷移性顆粒物粒徑分析儀；
8、b)通過設置電遷移性顆粒物粒徑分析儀的通過粒徑，使得通過電遷移性顆粒物粒徑分析儀的氣溶膠為設定的粒徑dp，并在電遷移性顆粒物粒徑分析儀持續設定的時間；
9、c)設定的粒徑的氣溶膠傳輸至光學計數器；光學計數器實時記錄在步驟2)的b)中，對于每一個電遷移性顆粒物粒徑分析儀設定的粒徑下，不經過中合器的氣溶膠的光學散射強度的頻數分布；
10、d)依據步驟2)的c)測量的不經過中合器的氣溶膠的光學散射強度的頻數分布，記錄不經過中合器的第一個模態中設定的粒徑dp的氣溶膠的數量
11、e)在140nm到700nm之間，增加設定的粒徑步數，按照設定的時間間隔，重復步驟b)～d)，得到所有不經過中合器的第一個模態中設定的粒徑dp的氣溶膠的數量
12、3)測量經過中合器的第一個模態中設定的粒徑的氣溶膠的數量：
13、a)通過計算機控制管路切換裝置，使得待測量的氣溶膠先經過中合器后，再輸入至電遷移性顆粒物粒徑分析儀；
14、b)待測量的氣溶膠經過中合器，中合器能夠改變氣溶膠的帶電分布，得到每一個粒徑的氣溶膠經過中合器后帶上一個電荷的概率分布；
15、c)從中合器輸出的氣溶膠輸入至電遷移性顆粒物粒徑分析儀，通過設置電遷移性顆粒物粒徑分析儀的通過粒徑，使得通過電遷移性顆粒物粒徑分析儀的氣溶膠為設定的粒徑dp，并在電遷移性顆粒物粒徑分析儀持續設定的時間；
16、d)設定的粒徑的氣溶膠傳輸至光學計數器；光學計數器實時記錄在步驟3)的c)中，對于每一個電遷移性顆粒物粒徑分析儀設定的粒徑下，經過中合器的氣溶膠的光學散射強度的頻數分布；
17、e)依據步驟3)的d)測量的經過中合器的氣溶膠的光學散射強度的頻數分布，記錄經過中合器的第一個模態中設定的粒徑dp的氣溶膠的數量
18、f)在140nm到700nm之間，增加設定的粒徑步數，按照設定的時間間隔，重復步驟
19、3)的c)～e)，得到所有經過中合器的第一個模態中設定的粒徑dp的氣溶膠的數量
20、
21、4)對于設定的粒徑dp的氣溶膠在環境中帶一個電荷的概率分布為：
22、
23、其中，為設定的粒徑的氣溶膠經過中合器后帶上一個電荷的概率分布，由步驟3)的b)中得到。
24、其中，在步驟1)中，管路切換裝置采用第一三通電磁閥和第二三通電磁閥；其中，待測量的氣溶膠通過管道連接至第一三通電磁閥的第一端口，第一三通電磁閥的第二端口通過管道連接至中合器的輸入端；中合器的輸出端通過管道連接至第二三通電磁閥的第二端口；第一三通電磁閥的第三端口通過管道連接至第二三通電磁閥的第一端口；第二三通電磁閥的第三端口通過管道連接至電遷移性顆粒物粒徑分析儀的輸入端；第一三通電磁閥和第二三通電磁閥分別連接至計算機。
25、在步驟2)的a)中，通過計算機控制，關閉第一三通電磁閥的第二端口和第二三通電磁閥的第二端口，并且打開第一三通電磁閥的第一端口和第三端口以及第二三通電磁閥的第一端口和第三端口，待測量的氣溶膠不經過中合器直接輸入至電遷移性顆粒物粒徑分析儀。
26、在步驟2)的b)中，設定的粒徑為140～700nm；持續設定的時間為5～10s。
27、在步驟2)的d)中，設定的時間間隔為5～10s，與步驟2)的b)中的持續設定的時間一致，時間間隔不影響測量結果和效果，只是得到數據的時間分辨率改變了，時間間隔越小，數據時間分辨率越高，但是時間間隔如果小于5s，不確定性就增大了，因此最低的時間為5s；設定的粒徑步數為5～10nm。
28、在步驟3)的a)中，通過計算機控制，關閉第一三通電磁閥的第三端口和第二三通電磁閥的第一端口，并且打開第一三通電磁閥的第一端口和第二端口以及第二三通電磁閥的第二端口和第三端口，使得待測量的氣溶膠先經過中合器后，再輸入至電遷移性顆粒物粒徑分析儀。
29、在步驟3)的c)中，持續設定的時間與步驟2)的b)中的持續設定的時間一致。
30、在步驟3)的f)中，設定的時間間隔與步驟3)的c)中的持續設定的時間一致。
31、本專利技術的另一個目的在于提出一種次微米氣溶膠分粒徑帶電量的測量設備。
32、本專利技術的次微米氣溶膠分粒徑帶電量的測量設備包括：管路切換裝置、中合器、電遷移性顆粒物粒徑分析儀、光學粒子計數器和計算機；其中，中合器通過管路切換裝置經管道連接至電遷移性顆粒物粒徑分析儀的輸入端；電遷移性顆粒物粒徑分析儀的輸出端連接至光學粒子計數器；管路切換裝置連接至計算機，通過計算機控制管路切換裝置，從而控制氣溶膠的流動路徑；
33、在測量不經過中合器的第一個模態中設定的粒徑氣溶膠的數量時，通過計算機控制，使得待測量的氣溶膠不經過中合器先后輸入至電遷移性顆粒物粒徑分析儀和光學粒子計數器，得到所有不經過中合器的第一個模態中設定的粒徑的氣溶膠的數量；在測量不經過中合器的第一個模態中設定的粒徑的氣溶膠的數量時，通過計算機控制管路切換裝置，使得待測量的氣溶膠先經過中合器，改變氣溶膠的帶電分布，得到每一個粒徑的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種次微米氣溶膠分粒徑帶電量的測量方法，其特征在于，所述測量方法包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的測量方法，其特征在于，在步驟1)中，管路切換裝置采用第一三通電磁閥和第二三通電磁閥；其中，待測量的氣溶膠通過管道連接至第一三通電磁閥的第一端口，第一三通電磁閥的第二端口通過管道連接至中合器的輸入端；中合器的輸出端通過管道連接至第二三通電磁閥的第二端口；第一三通電磁閥的第三端口通過管道連接至第二三通電磁閥的第一端口；第二三通電磁閥的第三端口通過管道連接至電遷移性顆粒物粒徑分析儀的輸入端；第一三通電磁閥和第二三通電磁閥分別連接至計算機。
3.如權利要求2所述的測量方法，其特征在于，在步驟2)的a)中，通過計算機控制，關閉第一三通電磁閥的第二端口和第二三通電磁閥的第二端口，并且打開第一三通電磁閥的第一端口和第三端口以及第二三通電磁閥的第一端口和第三端口，待測量的氣溶膠不通過中合器直接輸入至電遷移性顆粒物粒徑分析儀。
4.如權利要求1所述的測量方法，其特征在于，在步驟2)的b)中，設定的粒徑為140～700nm。
5.如權利要求1所述的
6.如權利要求1所述的測量方法，其特征在于，在步驟2)的d)中，設定的時間間隔為5～10s。
7.如權利要求1所述的測量方法，其特征在于，在步驟2)的d)中，設定的粒徑步數為5～10nm。
8.如權利要求2所述的測量方法，其特征在于，在步驟3)的a)中，通過計算機控制，關閉第一三通電磁閥的第三端口和第二三通電磁閥的第一端口，并且打開第一三通電磁閥的第一端口和第二端口以及第二三通電磁閥的第二端口和第三端口，使得待測量的氣溶膠先通過中合器后，再輸入至電遷移性顆粒物粒徑分析儀。
9.一種次微米氣溶膠分粒徑帶電量的測量設備，其特征在于，所述測量設備包括：管路切換裝置、中合器、電遷移性顆粒物粒徑分析儀、光學粒子計數器和計算機；其中，中合器通過管路切換裝置經管道連接至電遷移性顆粒物粒徑分析儀的輸入端；電遷移性顆粒物粒徑分析儀的輸出端連接至光學粒子計數器；管路切換裝置連接至計算機，通過計算機控制管路切換裝置，從而控制氣溶膠的流動路徑；
10.如權利要求9所述的測量設備，其特征在于，所述管路切換裝置采用第一三通電磁閥和第二三通電磁閥；其中，待測量的氣溶膠通過管道連接至第一三通電磁閥的第一端口，第一三通電磁閥的第二端口通過管道連接至中合器的輸入端；中合器的輸出端通過管道連接至第二三通電磁閥的第二端口；第一三通電磁閥的第三端口通過管道連接至第二三通電磁閥的第一端口；第二三通電磁閥的第三端口通過管道連接至電遷移性顆粒物粒徑分析儀的輸入端；第一三通電磁閥和第二三通電磁閥分別連接至計算機。
...【技術特征摘要】
1.一種次微米氣溶膠分粒徑帶電量的測量方法，其特征在于，所述測量方法包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的測量方法，其特征在于，在步驟1)中，管路切換裝置采用第一三通電磁閥和第二三通電磁閥；其中，待測量的氣溶膠通過管道連接至第一三通電磁閥的第一端口，第一三通電磁閥的第二端口通過管道連接至中合器的輸入端；中合器的輸出端通過管道連接至第二三通電磁閥的第二端口；第一三通電磁閥的第三端口通過管道連接至第二三通電磁閥的第一端口；第二三通電磁閥的第三端口通過管道連接至電遷移性顆粒物粒徑分析儀的輸入端；第一三通電磁閥和第二三通電磁閥分別連接至計算機。
3.如權利要求2所述的測量方法，其特征在于，在步驟2)的a)中，通過計算機控制，關閉第一三通電磁閥的第二端口和第二三通電磁閥的第二端口，并且打開第一三通電磁閥的第一端口和第三端口以及第二三通電磁閥的第一端口和第三端口，待測量的氣溶膠不通過中合器直接輸入至電遷移性顆粒物粒徑分析儀。
4.如權利要求1所述的測量方法，其特征在于，在步驟2)的b)中，設定的粒徑為140～700nm。
5.如權利要求1所述的測量方法，其特征在于，在步驟2)的b)中，持續設定的時間為5～10s。
6.如權利要求1所述的測量方法，其特征在于，在步驟2)的d)中，設定的時間間隔為5～10s。
7.如權利要求1所述的...
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