沖擊采樣器的工作原理

在顆粒物采樣原理中,沖擊采樣是顆粒物采樣儀器中使用較多的原理之一,煤礦粉塵監測和大氣顆粒物監測的核心就是沖擊器.沖擊器的工作原理如圖3所示:在氣體 —顆粒兩相流條件下氣體中的顆粒會隨氣流由噴嘴噴出,根據空氣動力學原理[ 7 ,8 ],較小顆粒繼續跟隨氣流繞過沖擊板到濾膜處,而較大的顆粒會因慣性的原因沖向沖擊板并被收集,由濾膜上的顆粒量便可測得本級沖擊器的顆粒物（粉塵）濃度.

在煤礦作業環境下,顆粒物（粉塵）濃度較高,沖擊器流量的大小和被切割顆粒的量相關性很強,此時流經沖擊器的流量過大將會導致過多的被切割顆粒聚集在沖擊板處,相對大氣采樣來說顆粒的反彈和顆粒被再次卷入氣流現象自然會增加,從而不能保證已被切割的顆粒*收集到沖擊板上,切割效率也隨之降低,其監測結果也會變得不夠準確,所以此時的沖擊采樣器需要較好地收集被切割的顆粒,以保證此沖擊采樣器的切割效率.有關文獻報導這類沖擊器的沖擊板的粉塵負載能力（即容塵量） 只有1～2 mg ,超載則易造成呼吸性粉塵與非呼吸性粉塵的混級[ 9 ],從而使采樣失去意義,為有效解決此問題,可從兩方面入手:其一是加大沖擊板的收集量,盡可能減少反彈的幾率,也就是改進沖擊板結構,可以用槽或杯狀取代板狀沖擊板[ 10 ];其二則是減少采集的相對量,則采樣時可選用小流量采集,即減少顆粒物的被切割量,不至于過多的顆粒聚集在沖擊板上.相對而言,降低流量既減少了顆粒物的切割量又降低了沖擊器的工作負擔,是比較好的方案.