用于颗粒物监测仪的小型法拉第杯的优化设计

作者：曹阳阳; 王焕钦; 秦飞虎; 桂华侨; 刘建国; 余同柱; 孙强; 吕亮; 王杰; 程寅

来源：仪表技术与传感器, 2018, (02): 48-57.

DOI：10.3969/j.issn.1002-1841.2018.02.012

• 法拉第杯
• 优化设计
• 微弱电流
• 超细颗粒物
• 带电超细颗粒物
• 多孔金属材料

设计出一种结构简单、尺寸小,可用于微型超细颗粒物监测仪的法拉第杯。法拉第杯气流采用从敏感电极部分的前端进、后端出方式,内部敏感电极部分为镂空结构,可填充多孔金属材料。对法拉第杯的离子检测模型进行理论分析表明,提高法拉第杯中敏感电极碰撞表面积可有效提高法拉第杯的离子检测效率。经过优化设计的法拉第杯敏感电极内部填充PPI为60的多孔金属材料,比优化前的法拉第杯检测效率提高86%,配合只需放大倍数1012的静电计便可满足对普通室内环境的大气超细颗粒物数浓度的检测。设计的法拉第杯提高了颗粒物所带的电荷的检测效率,可用于大气超细颗粒物数浓度检测。

• 单位
  中国科学院，合肥智能机械研究所; 中国科学院合肥智能机械研究所; 安徽大学; 中国科学技术大学; 中国科学院安徽光学精密机械研究所; 中国科学院合肥物质科学研究院; 中国科学院，安徽光学精密机械研究所