冲击采样器的工作原理

在颗粒物采样原理中,冲击采样是颗粒物采样仪器中使用较多的原理之一,煤矿粉尘监测和大气颗粒物监测的核心就是冲击器.冲击器的工作原理如图3所示:在气体 —颗粒两相流条件下气体中的颗粒会随气流由喷嘴喷出,根据空气动力学原理[ 7 ,8 ],较小颗粒继续跟随气流绕过冲击板到滤膜处,而较大的颗粒会因惯性的原因冲向冲击板并被收集,由滤膜上的颗粒量便可测得本级冲击器的颗粒物（粉尘）浓度.

在煤矿作业环境下,颗粒物（粉尘）浓度较高,冲击器流量的大小和被切割颗粒的量相关性很强,此时流经冲击器的流量过大将会导致过多的被切割颗粒聚集在冲击板处,相对大气采样来说颗粒的反弹和颗粒被再次卷入气流现象自然会增加,从而不能保证已被切割的颗粒完全收集到冲击板上,切割效率也随之降低,其监测结果也会变得不够准确,所以此时的冲击采样器需要较好地收集被切割的颗粒,以保证此冲击采样器的切割效率.有关文献报导这类冲击器的冲击板的粉尘负载能力（即容尘量） 只有1～2 mg ,超载则易造成呼吸性粉尘与非呼吸性粉尘的混级[ 9 ],从而使采样失去意义,为有效解决此问题,可从两方面入手:其一是加大冲击板的收集量,尽可能减少反弹的几率,也就是改进冲击板结构,可以用槽或杯状取代板状冲击板[ 10 ];其二则是减少采集的相对量,则采样时可选用小流量采集,即减少颗粒物的被切割量,不至于过多的颗粒聚集在冲击板上.相对而言,降低流量既减少了颗粒物的切割量又降低了冲击器的工作负担,是比较好的方案.