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原文传递一种地气纳米微粒分离捕集装置及捕集方法

专利名称：	一种地气纳米微粒分离捕集装置及捕集方法
摘要：	本发明公开了一种地气纳米微粒分离捕集装置及捕集方法，一种地气纳米微粒分离捕集装置,包括大口径地气纳米微粒采集器、电动调节阀门、纳米微粒过滤捕集器、硅胶管、真空气泵、控制器、鼓风机和螺旋空心钻；螺旋空心钻包括第一螺旋空心钻、第二螺旋空心钻和第三螺旋空心钻；一种地气纳米微粒分离捕集方法，包括以下步骤：S1：设备连接并埋置好后，打开控制器电源，真空气泵和鼓风机开始工作；S2：电动调节阀门的A管连通C管，将大口径地气纳米微粒采集器内部的废气排出，持续30秒；解决采样过程中受到大气颗粒物污染和经常捕集到大粒径微粒的问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所
发明人：	张必敏;王学求;韩志轩;吴慧;李瑞红
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910410048.2
公开号：	CN110044662A
代理机构：	成都方圆聿联专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	李鹏
分类号：	G01N1/22(2006.01);G;G01;G01N;G01N1
申请人地址：	065000 河北省廊坊市金光道84号
主权项：	1.一种地气纳米微粒分离捕集装置,其特征在于，包括：大口径地气纳米微粒采集器(1)、电动调节阀门(2)、纳米微粒过滤捕集器(3)、硅胶管(4)、真空气泵(5)、鼓风机(6)、螺旋空心钻(7)和控制器(8)；所述螺旋空心钻(7)包括第一螺旋空心钻(7-1)、第二螺旋空心钻(7-2)和第三螺旋空心钻(7-3)；所述大口径地气纳米微粒采集器(1)通过硅胶管(4)连通电动调节阀门(2)，所述电动调节阀门(2)通过硅胶管(4)分别连通纳米微粒过滤捕集器(3)的一端和纳米微粒过滤捕集器(3)另一端，所述纳米微粒过滤捕集器(3)另一端通过硅胶管(4)连通真空气泵(5)，所述电动调节阀门(2)、真空气泵(5)和鼓风机(6)通过控制器(8)电性连接，所述鼓风机(6)通过硅胶管(4)分别连通第一螺旋空心钻(7-1)、第二螺旋空心钻(7-2)和第三螺旋空心钻(7-3)。 2.根据权利要求1所述的地气纳米微粒分离捕集装置,其特征在于，所述纳米微粒过滤捕集器(3)包括过滤套筒(9)、大双层硅胶圈(10)、微孔滤膜(11)、套筒螺纹密封接头(12)、小双层硅胶圈(13)、载网(15)、载网固定装置(14)和载网套筒(16)；所述微孔滤膜(11)通过大双层硅胶圈(10)固定在过滤套筒(9)内，所述过滤套筒(9)连接到套筒螺纹密封接头(12)一侧；所述载网固定装置(14)通过小双层硅胶圈(13)固定在载网套筒(15)内，所述载网套筒(16)连接到套筒螺纹密封接头(12)另一侧，所述载网(15)设置于载网固定装置(14)内。 3.根据权利要求2所述的地气纳米微粒分离捕集装置,其特征在于，所述微孔滤膜(11)的孔径为1微米，所述载网(15)为透射电镜观测载样铝网或钼网。 4.根据权利要求1所述的地气纳米微粒分离捕集装置，其特征在于，所述真空气泵(5)用于产生负压，实现地气和地气携带的微粒，从大口径地气纳米微粒采集器(1)到电动调节阀门(2)再到纳米微粒过滤捕集器(3)的运动过程。 5.根据权利要求1所述的地气纳米微粒分离捕集装置，其特征在于，所述第一螺旋空心钻(7-1)、第二螺旋空心钻(7-2)和第三螺旋空心钻(7-3)的结构是一样的，所述螺旋空心钻(7)用于促使该装置附近的地气流通，从而提高采集地气中的纳米微粒的效率。 6.根据权利要求1所述的地气纳米微粒分离捕集装置，其特征在于，所述载网固定装置(14)用于固定捕集纳米微粒的载网(15)。 7.根据权利要求1所述的地气纳米微粒分离捕集装置，其特征在于，所述电动调节阀门(2)包括A管、B管和C管；所述A管连通C管用于排气，所述A管连通B管，所述B管连接纳米微粒过滤捕集器(3)，所述电动调节阀门(2)用于排除采样初始阶段大口径地气纳米微粒采集器(1)中混入的大气，从而避免受到大气颗粒物污染的影响。 8.根据权利要求1所述的地气纳米微粒分离捕集装置，其特征在于，所述控制器(8)包括采集电路；所述采集电路包括单片机、采样芯片、电阻、运放、电容和电源；所述采样芯片的型号为AD9220AR，所述单片机的型号为MCS51，所述采样芯片的第6引脚连接单片机P0.8引脚，所述采样芯片的第7引脚连接单片机的P0.7引脚，所述采样芯片的第8引脚连接单片机P0.6引脚，所述采样芯片的第9引脚连接单片机P0.5引脚，所述采样芯片的第10引脚连接单片机P0.4引脚，所述采样芯片的第11引脚连接单片机的P0.3引脚，所述采样芯片的第12引脚连接单片机的P0.2引脚，所述采样芯片的第13引脚连接单片机的P0.1引脚，所述采样芯片的第17引脚和第19引脚连接地，所述采样芯片的第23引脚连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端分别连接运算放大器的第6引脚和运算放大器的第2引脚，所述采样芯片的第24引脚连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端分别连接接地电容C2、接地电容C1和采样芯片的第18引脚，所述采样芯片的第15引脚连接接地电容C3，所述采样芯片的第15引脚和第26引脚连接5V电源，所述采样芯片的第16引脚和第25引脚均接地，所述采样芯片的第28引脚连接电源，所述采样芯片的第20引脚分别连接电容C4的一端、电容C5的一端和接地电容C6，所述采样芯片的第21引脚分别连接电容C4的另一端、C5的另一端和接地电容C7，所述采样芯片的第27引脚连接地；所述控制器(8)电性连接电动调节阀门(2)、真空气泵(5)和鼓风机(6)，用于控制电动调节阀门转换(2)，同时控制真空气泵(5)和鼓风机(6)的工作时间。 9.一种地气纳米微粒分离捕集装置的捕集方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：设备连接并埋置好后，打开控制器电源，真空气泵和鼓风机开始工作； S2：电动调节阀门的A管连通C管，将大口径地气纳米微粒采集器内部的废气排出，持续30秒； S3：30秒后，控制器自动调节电动调节阀门，使A管连接B管，持续5分钟； S4：在此过程中携带微粒的气体通过导管到达纳米微粒过滤捕集器，气体中大于1微米的微粒被滤膜过滤，小于1微米的纳米微粒吸附至载网上； S5：剩余气体由真空气泵排入大气； S6：到达5分钟时，控制器自动调节电动调节阀门，使A管连通C管，真空气泵和鼓风机停止工作。
所属类别：	发明专利