8535型DUSTTRAK™环境监测箱进气口吸入效率

DUSTTRAK™ II 或 DRX  台式气溶胶监测仪

8535型DUSTTRAK™环境监测箱采用外置的全向气溶胶采样头收集和引导颗粒物进入TSI台式型DUSTTRAK™ II和DUSTTRAK™ DRX气溶胶监测仪。采样头的设计能够在风速从静止空气到9.8米/秒（22英里/小时）范围内，最大限度的保证气溶胶颗粒物的吸入效率。

 带有进气组件的

 8535型环境监测箱

 确定气溶胶吸入效率

吸入效率定义为捕集到的颗粒物与空气中实际存在的颗粒物总数的比值。一个1.0的吸入效率意味着所有颗粒物都被捕集。吸入效率由粒径决定。因为动量效应，颗粒越大越难以捕集，颗粒越小捕集效率越高。

气溶胶动力学的知识允许我们能够预测出静止或流动空气中采样头的吸入效率。用于预测效率的数学模型假设使用一个弯曲朝向风向的薄壁圆柱形探头。对于TSI采样头，如果想正确应用这些数学模型，必须了解为什么会发生颗粒物损失。损失是由于重力沉降、颗粒物碰撞和次等速或超等速影响。

使用中的环境监测箱

当环境风速大于采样风速时，在气溶胶采样头进气口位置会发生次等速采样。这会在采样口前形成一个高压区从而引发流线向周围发散。极小颗粒（小于1.0微米）动量小，沿着流线运动。较大颗粒有更高动量，会保持一定趋势，沿同一方向运动进入采样器，而不会沿流线向周围发散。这会导致较大颗粒被人为捕集，引起质量浓度比实际值偏高。

超等速采样会导致更小颗粒物的非比例采样。超等速采样引起的误差对于8535是可以忽略不计的，因为小颗粒质量非常低，对于测量质量浓度的光度计影响很小（如TSI的DUSTTRAK™ II或 DUSTTRAK™ DRX气溶胶监测仪）。

8535进气口吸入效率测试结果

安装在8535型DUSTTRAK™气溶胶监测仪环境监测箱上的气溶胶进气口在生成气溶胶的风洞中进行测试，测量其吸入效率特性。风洞产生多粒径分布的雾化玻璃珠。在用于这些实验的可控环境下，能够在很长时间内维持一个稳定的气溶胶浓度。一台TSI空气动力学粒径谱仪（APS™）用来计算8535进气口采集的超过一分钟的颗粒数。使用一个薄壁弯管采样器测定真实的粒子数（参比），由于等速采样和通过90度弯头的粒子碰撞，需要算数地修正粒子损失数。APS在两个采样头间切换了11次，以最小化在气溶胶浓度波动上任何小的影响。通过8535进气口采样粒子与参比进气口采样粒子的比率来计算吸入效率。在5，10，14.1和22.4英里每小时的不同风速下重复同样过程。在所有这些测试中，进气口风速保持在TSI DUSTTRAK™ II或 DRX 气溶胶监测仪可以采用的1.7升每分钟。整个测试设置如下图１所示。

研究结果显示：8535进气口在9.8米/秒风速内能够捕集到所有PM10标准规定的颗粒物（22 英里每小时）。