颗粒物分离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种颗粒物分离装置。该颗粒物分离装置包括聚焦机构和分散容器，聚焦机构具有集束腔、进样口和喷嘴，集束腔内设有多个气流挡片，每个气流挡片均设有聚焦孔，相邻气流挡片的聚焦孔错位设置；分散容器具有气压缓冲腔，分散容器与聚焦机构连接并使气压缓冲腔与喷嘴连通，分散容器上设有抽气口，用于连接抽气装置。该颗粒物分离装置由于相邻气流挡片的聚焦孔错位设置，能够实现相同或相近粒径的颗粒物聚焦，不同粒径的颗粒物以不同的分散角度从喷嘴喷出并被收集。采用该颗粒物分离装置进行不同粒径颗粒物分离时的分离效果好，且效率高。

Particle separation device

The utility model relates to a device for separating particulate matter. The particle separation device consists of a focusing mechanism and a dispersing container. The focusing mechanism has a cluster cavity, a sample inlet and a nozzle, and a plurality of airflow baffles are provided in the cluster cavity. Each airflow block has a focusing hole, and the focusing hole of the adjacent airflow baffle is misplaced. The dispersing container has a gas pressure buffer cavity, a dispersing container and a focusing mechanism. The air pressure buffer chamber is connected with the nozzle, and the dispersion container is provided with an air outlet for connecting the suction device. The particle separation device can focus on the particles with the same or similar particle size because of the dislocation of the focusing hole of the adjacent airflow block. The particles with different particle sizes are ejected from the nozzle and collected at different angles. The particle separation device has good separation effect and high efficiency when separating particles with different diameters.

【技术实现步骤摘要】
颗粒物分离装置
本技术涉及分析检测设备领域，特别是涉及一种颗粒物分离装置。
技术介绍
空气中的颗粒物通过呼吸道、消化道、皮肤等途径进入人体。其中，呼吸道吸入是主要途径之一。粒径大小决定颗粒物是否可以通过呼吸道进入人体，不同粒径的颗粒物在呼吸道的沉积部位和滞留情况也不同，粒径越小的颗粒物对人体危害也越大。其中，粒径大于10μm的颗粒物不容易进入呼吸道，粒径为5～10μm的颗粒物大多沉积在呼吸道，粒径为2.5～5μm的颗粒物大多在细支气管和肺泡沉积，粒径小于2.5μm的颗粒物中有75％的颗粒物在肺泡中沉积。因此研究不同粒径的颗粒物对人体健康有着重要意义。当然，研究气体中不同粒径的颗粒物的性质及应用也是非常重要的工作，但是研究的前提条件是要如何对颗粒物进行粒径区分。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能够有效对气体中不同粒径颗粒物进行分离的颗粒物分离装置。一种颗粒物分离装置，包括：聚焦机构，所述聚焦机构具有集束腔以及分别与所述集束腔相连通的进样口和喷嘴，所述集束腔内从进样口所在端至喷嘴所在端依次设有多个气流挡片，每个所述气流挡片均设有用于使气体中的颗粒物集中的聚焦孔，相邻所述气流挡片的聚焦孔错位设置以使从进入所述集束腔内的气体中的颗粒物在聚焦的同时使不同粒径的颗粒物从所述喷嘴喷出时具有不同的分散角度；以及分散容器，所述分散容器具有气压缓冲腔，所述分散容器与所述聚焦机构连接并使所述气压缓冲腔与所述喷嘴连通，所述分散容器上设有抽气口，所述抽气口用于连接抽气装置。在其中一个实施例中，所述颗粒物分离装置还包括收集器；所述收集器设于所述气压缓冲腔内以用于收集从所述喷嘴喷出的颗粒物。在其中一个实施例中，所述气压缓冲腔包括一级气压缓冲腔和二级气压缓冲腔；所述一级气压缓冲腔与所述喷嘴相连通，所述一级气压缓冲腔的器壁上设有一级抽气口，所述一级抽气口用于与一级抽气装置连接；所述二级气压缓冲腔通过导流通道与所述一级气压缓冲腔相连通，且所述导流通道与所述喷嘴同轴设置，所述二级气压缓冲腔的器壁上设有二级抽气口，所述二级抽气口用于与二级抽气装置连接；所述收集器设于所述二级气压缓冲腔内，且所述收集器用于收集从所述导流通道内喷出的颗粒物。在其中一个实施例中，所述气压缓冲腔还包括位于所述一级气压缓冲腔和所述二级气压缓冲腔之间的三级气压缓冲腔；所述导流通道包括第一导流通道和第二导流通道；所述三级气压缓冲腔分别通过所述第一导流通道和所述第二导流通道与所述一级气压缓冲腔和所述二级气压缓冲腔相连通，且所述第一导流通道和第二导流通道同轴设置。在其中一个实施例中，所述导流通道的孔径逐渐增大，且所述导流通道的孔径较小的一端靠近所述喷嘴设置。在其中一个实施例中，所述颗粒物分离装置还包括移动驱动装置；所述移动驱动装置包括移动杆和驱动装置，所述移动杆的一端与所述收集器连接，所述移动杆的另一端与所述驱动装置连接并能够由所述驱动装置驱动移动并带动所述收集器移动至所述气压缓冲腔内或移出至所述气压缓冲腔外。在其中一个实施例中，所述收集器呈多孔板结构。在其中一个实施例中，所述聚焦机构呈柱体结构。在其中一个实施例中，多个所述气流挡片的所述聚焦孔的孔径从进样口所在端向所述喷嘴所在端逐渐减小。上述颗粒物分离装置包括聚焦机构和分散容器，其中聚焦机构具有集束腔、进样口和喷嘴，集束腔内依次设有多个气流挡片，相邻气流挡片的聚焦孔错位设置以使从进入集束腔内的气体中的颗粒物在聚焦的同时使不同粒径的颗粒物从喷嘴喷出时具有不同的分散角度；分散容器具有气压缓冲腔，分散容器与聚焦机构连接并使气压缓冲腔与喷嘴连通以用于通过收集器收集从喷嘴喷出的不同粒径的颗粒物，分散容器上设有抽气口，抽气口用于连接抽气装置。将上述颗粒物分离装置的抽气口与抽气装置连接，在抽气的过程中，当气体进入聚焦机构的进样口后，由于相邻气流挡片的聚焦孔错位设置，整体上能够实现相同粒径的颗粒物聚焦，不同粒径的颗粒物以不同的分散角度从喷嘴喷出，通过调整收集器与喷嘴距离，可实现不同粒径的颗粒物的分离。传统的分析设备中，例如单颗粒气溶胶质谱仪中，采用聚焦机构为空气动力学透镜，空气动力学透镜的作用是将气溶胶中的颗粒物聚焦形成单颗粒束。空气动力学透镜中相邻透镜的透镜孔同轴设置，且孔径从进气端至喷出端逐渐减小，其将气溶胶聚焦形成单颗粒束的原理是：当气溶胶经过传统的空气动力学透镜的进样孔(也可称“临界孔”)后，压力急剧下降至几百帕左右(这个压力称作空气动力学透镜的操作压力)，同时在临界孔后的空气动力学透镜的腔体内气溶胶能够形成稳定的层流以利于颗粒束的聚焦，气流携带颗粒物依次穿过各级透镜孔，气流在透镜之间的空腔中收缩、扩散，压力逐级下降，分散的颗粒物则逐渐聚集形成颗粒束，并最终通过喷嘴加速喷出。也就是在分析设备中由于激光测试的要求，利用空气动力学透镜是为了使气溶胶中不同粒径的颗粒物形成单颗粒束，为了提高空气动力学透镜的聚焦性能，就需要将各级透镜的透镜孔同轴布设，且需要严格调整各级透镜孔的孔径。由于纳米级颗粒的位置显著变化，空气动力学透镜很难使纳米级颗粒物进行集束形成颗粒束。而上述颗粒物分离装置则从空气动力学透镜的聚焦原理出发，利用其聚焦性能的弊端，使气流挡片的聚焦性能变差，发散角度加大，使含不同粒径的混合颗粒根据粒径差异而分离开，从而收集获得不同粒径的颗粒物，以便于分别对相近粒径的颗粒物进行单独研究分析。同时，上述颗粒物分离装置还可以与质谱仪等分析仪器联用，以提高检测效率，并能够适用于纳米级颗粒物的分离。附图说明图1为一实施方式的颗粒物分离装置的结构示意图；图2为采用图1中的颗粒物分离装置进行不同粒径混合的聚苯乙烯乳胶微球(PSL)进行分离的结果图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请结合图1，一实施方式的颗粒物分离装置10，包括聚焦机构100、分散容器200以及收集器300。在本实施方式中，聚焦机构100整体上呈柱形结构。聚焦机构100具有集束腔101，在集束腔101的两端分别设有与集束腔101相连通的进样口和喷嘴。集束腔101内从进样口所在端至喷嘴所在端依次设有多个气流挡片110。每个气流挡片110上均设有聚焦孔。相邻气流挡片的聚焦孔错位设置以使从进入集束腔101内的气体中的颗粒物在聚焦的同时，使不同粒径的颗粒物从喷嘴喷出时具有不同的分散角度，并以不同的分散角度进入气压缓冲腔内，使便于相同或相近粒径的颗粒物集中在收集器300的同一区域集中，不同粒径的颗粒物分散在收集器300内的不同区域。具体地，多个气流挡片的聚焦孔的孔径从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种颗粒物分离装置，其特征在于，包括：聚焦机构，所述聚焦机构具有集束腔以及分别与所述集束腔相连通的进样口和喷嘴，所述集束腔内从进样口所在端至喷嘴所在端依次设有多个气流挡片，每个所述气流挡片均设有用于使气体中的颗粒物集中的聚焦孔，相邻所述气流挡片的聚焦孔错位设置；以及分散容器，所述分散容器具有气压缓冲腔，所述分散容器与所述聚焦机构连接并使所述气压缓冲腔与所述喷嘴连通，所述分散容器上设有抽气口，所述抽气口用于连接抽气装置。

【技术特征摘要】
1.一种颗粒物分离装置，其特征在于，包括：聚焦机构，所述聚焦机构具有集束腔以及分别与所述集束腔相连通的进样口和喷嘴，所述集束腔内从进样口所在端至喷嘴所在端依次设有多个气流挡片，每个所述气流挡片均设有用于使气体中的颗粒物集中的聚焦孔，相邻所述气流挡片的聚焦孔错位设置；以及分散容器，所述分散容器具有气压缓冲腔，所述分散容器与所述聚焦机构连接并使所述气压缓冲腔与所述喷嘴连通，所述分散容器上设有抽气口，所述抽气口用于连接抽气装置。2.根据权利要求1所述的颗粒物分离装置，其特征在于，还包括收集器；所述收集器设于所述气压缓冲腔内以用于收集从所述喷嘴喷出的颗粒物。3.根据权利要求2所述的颗粒物分离装置，其特征在于，所述气压缓冲腔包括一级气压缓冲腔和二级气压缓冲腔；所述一级气压缓冲腔与所述喷嘴相连通，所述一级气压缓冲腔的器壁上设有一级抽气口，所述一级抽气口用于与一级抽气装置连接；所述二级气压缓冲腔通过导流通道与所述一级气压缓冲腔相连通，且所述导流通道与所述喷嘴同轴设置，所述二级气压缓冲腔的器壁上设有二级抽气口，所述二级抽气口用于与二级抽气装置连接；所述收集器设于所述二级气压缓冲腔内，且所述收集器用于收集从所述导流通道内喷出的颗粒物...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻佳俊，代新，曾真，
申请(专利权)人：广州禾信仪器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44