GRIMM 1.108 型氣溶膠光譜儀

GRIMM 1.108 型氣溶膠光譜儀

動(dòng)機(jī)

重量分析測量顯示，粒徑在 0.5 微米以下的細(xì)粉塵顆粒物的總
重量占不到 1%，但是如果對顆粒物進(jìn)行計(jì)數(shù)測量，則 0.5 微米
以下粒徑范圍內(nèi)的顆粒物數(shù)目占到 80%。還不清楚究竟是顆粒
物數(shù)目還是其質(zhì)量會(huì)對人體健康產(chǎn)生更大的影響，因此，很期
望有臺設(shè)備能夠在很寬的粒徑范圍內(nèi)對顆粒進(jìn)行測量。
解決方案
GRIMM 公司研制出一套新的測量系統(tǒng)，由兩個(gè)顆粒計(jì)數(shù)器和粒
徑分類器構(gòu)成：GRIMM 5.400 型 SMPS＋C，GRIMM 1.108 型或
1.109 型便攜式氣溶膠光譜儀。
GRIMM SMPS＋C 由高分辨率 CPC 組成。
測量原理

便攜式氣 溶膠光 譜儀：
其可實(shí)時(shí)進(jìn)行單個(gè)顆粒計(jì)數(shù)和粒徑分檔。含有不同粒徑大小顆
粒物的樣品空氣連續(xù)地抽入儀器，并通過一扁平激光束，該光
束由一聚焦的激光二極管產(chǎn)生。使用一高速光電二極管在 90
度方向上探測每個(gè)顆粒產(chǎn)生的散射光信號，因此顆粒顏色（折
射率）的變換可以忽略。集成的脈沖高度分析器對探測的每個(gè)
散射光脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，并在 15/31 個(gè)不同的顆粒粒徑通道
內(nèi)對其進(jìn)行粒徑分類。這些測量計(jì)數(shù)值可以在與其連接的電腦

DMA：

一定體積流量控制的潔凈空氣進(jìn)入 DMA 的包覆空氣入口端，
這樣保證了潔凈空氣流過 DMA 并包裹其內(nèi)部高壓電極。樣品
空氣通過 DMA 外壁上樣品空氣入口端，依次流過撞擊器和電
荷中和器。當(dāng)內(nèi)部電極加上電壓時(shí)，顆粒可以根據(jù)其電遷移
率特性進(jìn)行分離。只有具有適當(dāng)粒徑大小和帶一定電荷的那
些顆粒可以朝著內(nèi)電極方向運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)入樣品空氣輸出口，
這些單分散氣溶膠顆粒將進(jìn)入凝聚顆粒計(jì)數(shù)器 CPC。

CPC：

氣溶膠經(jīng)過采樣管進(jìn)入飽和器，在這里通過一加熱（35°C）
的正丁醇飽和管，這樣氣溶膠暴露于正丁醇蒸汽中。顆粒和
蒸汽流入冷凝裝置（10°C），在此超飽和蒸汽將凝結(jié)在顆粒上，
這一過程增大了顆粒粒徑。然后這些小液滴通過光學(xué)測量裝
置中的激光束，每個(gè)液滴顆粒將產(chǎn)生散射光信號，并由光電
探測器接收。對這些散射光信號不斷地進(jìn)行計(jì)數(shù)，每秒鐘在
其液晶顯示屏上顯示顆粒物數(shù)目濃度[粒/立方厘米]。這些測
得的顆粒計(jì)數(shù)值然后以數(shù)據(jù)的形式存儲起來，也可以通過
RS-232 串行接口將測量數(shù)據(jù)傳入外部數(shù)據(jù)采集裝置。

上進(jìn)行顯示，數(shù)據(jù)刷新頻率可以每秒、每 6 秒或者每分鐘。

使用這兩種顆粒計(jì)數(shù)器組合系統(tǒng)，可以在很寬的顆粒粒徑范
圍內(nèi)測量顆粒粒徑分布。可以對粗組份顆粒物（大于 0.5 微米）
進(jìn)行計(jì)數(shù)，其確定了氣溶膠顆粒的總質(zhì)量；也可對更小的顆
粒物（小于 0.5 微米）進(jìn)行計(jì)數(shù)，其確定了氣溶膠顆粒的總數(shù)
量。因此，該測量系統(tǒng)是移動(dòng)式的，適合在所有條件下進(jìn)行
氣溶膠質(zhì)量測試。

應(yīng)用場合
對于許多應(yīng)用，比如人們對氣溶膠顆粒的整個(gè)粒徑分布感興
趣，WRAS 測量系統(tǒng)是一完美的解決方案。不僅可用于環(huán)境
監(jiān)測網(wǎng)和氣候研究，還可用于生產(chǎn)過程空氣質(zhì)量監(jiān)測和工作

納米技術(shù)

場所安全測量。

技術(shù)說明

顆粒計(jì)數(shù)器-CPC

集多功能于一體的實(shí)時(shí)顆粒計(jì)數(shù)器，粒徑范圍 5 納米以上
能夠計(jì)數(shù)的顆粒數(shù)目濃度高達(dá) 107 粒/立方厘米
數(shù)據(jù)顯示格式為每立方厘米的顆粒計(jì)數(shù)值
通過數(shù)據(jù)存儲卡進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲
液晶顯示屏上每秒鐘進(jìn)行數(shù)據(jù)更新
通過 RS-232 端口可直接進(jìn)行計(jì)算機(jī)存取
4 個(gè) LED 儀器狀態(tài)顯示，其中 3 個(gè)彩色狀態(tài)模式
集成在儀器內(nèi)部的正丁醇瓶子帶有液位

寬范圍氣溶膠光譜儀

顆粒粒徑分類器-DMA

具有多至 255 個(gè)不同的顆粒粒徑通道
（用于顆粒粒徑分布分析，比如 M-DMA：5-350 納米）；
可以在 110 秒范圍內(nèi)對 5 至 350 納米粒徑范圍進(jìn)行完整的
“快速掃描”。

氣溶膠光 譜儀

指示和裝/排液接口
集成的除異味空氣過濾吸收器
端口可用于 3 個(gè)可選的模擬式氣候（或氣體）傳感器
便攜式、可用電池供電
集成的流量和溫度控制系統(tǒng)
集成的鉛電池和充電器，可工作 5 小時(shí)（僅對 5.403 型儀器）
不同電源 110/220 VAC, 50 或 60 Hz
可附帶使用不同粒徑分類器(S-DMA, M-DMA, L-DMA)，
可自動(dòng)對其進(jìn)行識別和控制

顆粒粒徑范圍：0.25-32 微米

              31 個(gè)粒徑通道(#1.109)，或者0.3-20 微米

              15 個(gè)粒徑通道(#1.108)

粉塵質(zhì)量濃度范圍：0.1-100000 微克/立方米

測量：0.1 分鐘或 1 分鐘

連續(xù)測量結(jié)果：0.1 分鐘或 1 分鐘

樣品空氣流量：72 升/小時(shí)，體積流量控制

潔凈清洗空氣流量：0.2 升/分鐘