基于電子天平稱重的pm2.5在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

1、 分類號(hào)： 密級(jí)： U D C：學(xué)號(hào)：405827212050 南 昌 大 學(xué) 碩 士 研 究 生 學(xué) 位 論 文 基于電子天平稱重的 基于電子天平稱重的 PM2.5 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) PM2.5 Online Monitoring System Based on Weighing by Electronic Balance 黃雙蕾 培養(yǎng)單位（院、系）：資源環(huán)

2、境與化工學(xué)院 指導(dǎo)教師姓名、職稱：吳代赦 教授 申請(qǐng)學(xué)位的學(xué)科門類：工學(xué) 學(xué) 科 專 業(yè) 名 稱：環(huán)境科學(xué)與工程 論 文 答 辯 日 期：2015 年 6 月 2 日 答辯委員會(huì)主席： 評(píng)閱人： 2015 年 月 日 摘 要 I 摘 要 隨著工業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大氣環(huán)境污染問題日益受到重視，出現(xiàn)了以大氣顆粒物為典型代表的研究熱潮，其中 PM2.5 由于其來源廣、對(duì)環(huán)境

3、和人體健康影響深遠(yuǎn)成為關(guān)注熱點(diǎn)?；趪?yán)重的 PM2.5 污染現(xiàn)狀，制定有效的控制治理計(jì)劃成為燃眉之急，而 PM2.5 的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)是科學(xué)治理的重要前提。目前主流的PM2.5 監(jiān)測(cè)方法-β射線法和振蕩天平法-因受濕度影響較大，使得監(jiān)測(cè)結(jié)果與實(shí)際污染情況有較大偏差；國(guó)內(nèi)使用的傳統(tǒng)離線稱重法是校核所有其他方法的基準(zhǔn)方法，但是這種手工重量法僅能夠手工、間歇式操作，監(jiān)測(cè)耗時(shí)長(zhǎng)，無法滿足長(zhǎng)期、即時(shí)、在線的大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)要求。針對(duì)現(xiàn)行主流監(jiān)測(cè)儀器和傳統(tǒng)方

4、法的存在的明顯缺陷，本文設(shè)計(jì)了基于電子天平稱重的 PM2.5 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用沖擊式串級(jí)大氣采樣切割器，結(jié)合氣體即時(shí)交換除濕調(diào)控溫的處理，利用特別設(shè)計(jì)的采樣和稱量系統(tǒng)進(jìn)行濾膜自動(dòng)采樣、電子天平即時(shí)稱量系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了利用傳統(tǒng)的電子天平稱重的重量法進(jìn)行大氣PM2.5的在線監(jiān)測(cè)連續(xù)采樣和自動(dòng)測(cè)量。 本文提出了一種基于濾膜連續(xù)采樣、 電子天平稱重的 PM2.5 在線監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)，使得經(jīng)典的重量法得以在在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用。本研究根據(jù)沖擊采樣原

5、理，結(jié)合 Stokes 動(dòng)力學(xué)方程和 Michaud 的串級(jí)采樣切割器設(shè)計(jì)方法，得到采樣切割器的主要參數(shù)，理論采樣粒徑為 10.6μm 和 2.5μm 時(shí)，噴嘴孔徑、噴嘴數(shù)、噴嘴簇直徑、噴嘴長(zhǎng)度、沖擊距離分別為 3mm、30、21mm、5mm、3mm 和 1mm、49、 21mm、 5mm、 3mm， 并提出了沖擊式大氣串級(jí)采樣切割器的整體結(jié)構(gòu)方案；本文基于 TPU 高分子膜的高透濕性，采用氣體交換即時(shí)除濕調(diào)溫原理，設(shè)計(jì)、制作了一套數(shù)控

6、氣體除濕調(diào)溫裝置，研究了影響該裝置運(yùn)行效果的因素，以優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行的主要參數(shù)。結(jié)果表明：隨著樣品氣在除濕調(diào)溫系統(tǒng)內(nèi)停留時(shí)間增長(zhǎng)，其除濕量也相應(yīng)增大，停留時(shí)間為 27s 時(shí)除濕達(dá)到平衡；干燥氣與樣品氣的流量比對(duì)樣品氣的除濕有重要影響，流量比從 0.5 增大到 1.17 時(shí)，除濕率隨流量比的增大而上升，流量比為 1.17 時(shí)除濕率最大，達(dá)到 50.97%，流量比增大到1.33 以后直到 2.0，隨著流量比的增大除濕率反而逐漸降低；系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)