利用简易设备对空气中的污染物尤其是低浓度污染物进行高速采样是气体分析和环保行业面临的一个技术难题。本团队提出并研发了一种基于超声原理的空气污染物高速采样装置,可以实现对PM25、更大颗粒物以及气体分子的有效捕捉,其捕捉能力已高于120mg/m?min(烟雾的浓度为20m g/L)
原理:利用共振驻波声场产生的声辐射力和声学流场,把声场中的PMz、更大的颗粒物以及气
体分子聚集到采样板的表面。技术途径:将低频超声换能器(已商业化)设置在反射板的上方;调节超声换能器辐射面与反射板之间的距离,以获得共振驻波声场;用开关电源驱动换能器,在辐射面和反射板之间形成共振驻波声场,产生所需的声辐射力和声学流场,捕捉声场中的PM以及更大的颗粒物并把它们聚集到反射板的表面,反射板同时也作为采样板使用:在采样板表面设置功能层,借助超声场中的声辐射力可有选择性地捕捉空气中的气体分子。
在 2015年首次提出了该空气污染物高速采样装置的工作原理并实验验证了其有效性(已获中国发明专利授权)。样机测试表明:利用该装量,可实现PM以及更大颗粒物的有效捕提,其捕捉能力已高于120mg/m·min(烟雾的浓度为 20m g/L)。