CN101797524A - 一种带有光反射装置的烟雾箱 - Google Patents

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Abstract

一种烟雾箱，由光化学反应舱、光反射装置、空气净化系统、采样分析系统构成。其特征是：大气烟雾箱的主体为光化学反应舱，舱壁为透光材料，光化学反应舱固定于大气烟雾箱底部的刚性支架上，光反射装置放置于光化学反应舱外，靠近舱壁，光反射装置带有反光体，反光体的表面可以根据需要采用不同颜色的反光涂层，形成反光面，光化学反应舱安装换气阀和采样口。光反射装置包括平行放置于光化学反应舱外的一个或多个反光体。反光体的每个侧面采用不同颜色的涂层，形成反光面。反光体的每个侧面的可以根据所要模拟的地面环境采用不同颜色的涂层。在实际使用中，反光面的角度是任意可调的。通过使用不同颜色的反光面、控制反光面形成不同的角度，可以模拟不同的地表情况，如海洋、森林等，并且不需要增加额外的光源。

Description

一种带有光反射装置的烟雾箱
技术领域
本发明涉及一种可进行光化学反应的烟雾箱，特别涉及一种可以调节光反射的烟雾箱。
背景技术
光化学烟雾是由汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物，在阳光的作用下发生化学反应，生成臭氧、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯等二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。
为了了解光化学反应机理，国内外科研机构普遍开展了利用光化学烟雾箱模拟大气光化学反应的实验研究。应用烟雾箱进行大气环境化学模拟研究不但能够排除复杂的气象、地形等因素的影响，从而在可以控制且能重复的条件下单纯地模拟大气中的化学过程，提炼出大气化学反应的本质，获得反应的机制机理，而且还可以开发并验证大气化学模式，其研究成果将为大气污染防治对策的制定提供科学依据。目前已知的国内外的烟雾箱分为室内和室外两种。室外烟雾箱的优点是可以直接利用阳光，缺点是光强随着自然条件的变化而变化，且周围环境也在不断变化。温度、湿度、光强等的不断变化和难以控制使得烟雾箱实验的可重复性变差。而室内烟雾箱可以对温度、湿度等因素提供精确的控制，实验的重复性较好。但由于人造光源的发射光谱不能在全波段上都与太阳光相同，使得测得的某些光化学反应速率与在阳光下得到的反应速率存在偏差。
发明内容
本发明提供一种带有光反射装置的烟雾箱，可以光化学反应舱中的光照条件，提高光化学反应实验的可操作性和实验结果的可靠性。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种烟雾箱，由光化学反应舱、光反射装置、空气净化系统、采样分析系统构成。烟雾箱的主体为光化学反应舱，舱壁为透光材料；光化学反应舱固定于大气烟雾箱底部的刚性支架上；光反射装置放置于光化学反应舱外，靠近舱壁；光反射装置带有反光体，反光体的表面可以根据需要采用不同颜色的反光涂层，形成反光面；光化学反应舱安装换气阀和采样口。
光反射装置的反光面可拆卸、更换。反射装置由多个反光体组成，平行排列，形成一个反光体阵列。可以分别转动阵列中的每个反光体，调节其角度和方向。阵列中的所有反光体通过传动装置与一个转动轴相连，统一驱动。反光面的转动由手动控制或由程序根据需要自动控制。光化学反应舱中安装光学感应装置，用于测量反应舱中的光强和频率，以测量的数据为依据，对反光面的转动进行自动化控制。
反光体是三棱柱结构或平板结构，两种结构分别有三个和两个反光面。各个反光面根据所要模拟的地面环境采用不同颜色的涂层。例如，可以采用蓝、绿、土黄等颜色的涂层，分别模拟海洋、森林、土地对阳光的反射。也可以各个三棱柱翻板采用不同颜色的涂层，实现各种混合颜色的光反射。
本发明所述的烟雾箱相比其他已知烟雾箱的优点在于：通过反射装置调节光强和频率，不需要额外光源；反射装置的反光面被涂上不同的颜色之后，可以模拟不同的地表情况，如海洋、森林等；反光面的角度任意可调，并且反光面可以根据需要更换，可以实现各种复杂的光反射
附图说明
图1是烟雾箱的侧面图；图2是光反射装置的俯视图。
1-感光器，2-舱壁，3-反光体，4-光化学反应舱，5-支架，6-换气阀，7-采样口，9-传动装置，10-转动轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：
如图1和图2所示，一种烟雾箱，由光化学反应舱4、光反射装置、空气净化系统、采样分析系统构成。烟雾箱的主体为光化学反应舱4，舱壁2为透光材料；光化学反应舱4固定于烟雾箱底部的刚性支架5上；光反射装置放置于光化学反应舱4外，靠近舱壁2；光反射装置带有反光体3，反光体3的表面可以根据需要采用不同颜色的反光涂层，形成反光面；光化学反应舱4安装换气阀6和采样口7。光反射装置的反光面可拆卸、更换。反射装置由多个反光体3组成，平行排列，形成一个反光体阵列。可以分别转动阵列中的每个反光体，调节其角度和方向；或者将阵列中的所有反光体通过传动装置8与一个转动轴9相连，统一驱动。反光面的转动由手动控制。反光面的转动由程序根据需要自动控制。光化学反应舱4中安装感光器1，用于测量反应舱中的光强和频率，以测量的数据为依据，对反光面的转动进行自动化控制。反光体3是三棱柱结构，有三个矩形侧面可作为反光面。反光体3还可以是平板结构，有两个矩形侧面可作为反光面。反光体3的侧面根据所要模拟的地面环境采用不同颜色的涂层。
大气烟雾箱实验是研究大气光化学反应的实验。本发明提出的装置可用于控制大气光化学反应实验的光照条件。
1.将光化学反应舱连同光反射装置安放于太阳光下，阳光透过反应舱外壁照射到反光面上，一部分光线会被反射面吸收，另一部分光线会以漫反射的形式返回光化学反应舱中。反光面是可转动的，调节反光面与光源光线的夹角，反射光线的强度会随之变化。这样就达到了调节光化学反应的光强的目的。
2.可以调节反射光的频率。在大气光化学反应模拟试验中，光线中的地面反射部分有特殊要求。可以将光反射装置的反光面涂上各种颜色，如蓝、绿、土黄等颜色，或者几种不同颜色的组合。这样就可以模拟海洋、森林、土地对阳光的反射，使得光化学反应舱内的光照条件更接近于海洋、森林、土地上空的真实情况。
3.反应舱中安装光学感应装置，用于测量反应舱中光照的强度和频率，将测得的数据反馈至控制器，可以按预先设定的程序对反光面进行自动控制。
以上所述，仅是用以说明本发明的具体实施案例而已，并非用以限定本发明的可实施范围，举凡本领域熟练技术人员在未脱离本发明所指示的精神与原理下所完成的一切等效改变或修饰，仍应由本发明权利要求的范围所覆盖。

Claims (11)

1.一种烟雾箱，由光化学反应舱(4)、光反射装置、空气净化系统、采样分析系统构成。其特征在于：烟雾箱的主体为光化学反应舱(4)，舱壁(2)为透光材料；所述光化学反应舱(4)固定于烟雾箱底部的刚性支架(5)上；所述光反射装置放置于光化学反应舱(4)外，靠近舱壁(2)；所述光反射装置带有反光体(3)，反光体(3)的表面可以根据需要采用不同颜色的反光涂层，形成反光面；所述光化学反应舱(4)安装换气阀(6)和采样口(7)。
2.根据权利要求1所述的烟雾箱，其特征是：光反射装置的反光面可拆卸、更换。
3.根据权利要求1所述的烟雾箱，其特征是：反射装置由多个反光体(3)组成，平行排列，形成一个反光体阵列。
4.根据权利要求3所述的烟雾箱，其特征是：可以分别转动阵列中的每个反光体，调节其角度和方向。
5.根据权利要求3所述的烟雾箱，其特征是：阵列中的所有反光体通过传动装置(8)与一个转动轴(9)相连，统一驱动。
6.根据权利要求4或5所述的烟雾箱，其特征是：反光面的转动由手动控制。
7.根据权利要求4或5所述的烟雾箱，其特征是：反光面的转动由程序根据需要自动控制。
8.根据权利要求7所述的烟雾箱，其特征是：光化学反应舱(4)中安装感光器(1)，用于测量反应舱中的光强和频率，以测量的数据为依据，对反光面的转动进行自动化控制。
9.根据权利要求1所述的烟雾箱，其特征是：所述反光体(3)是三棱柱结构，有三个矩形侧面可作为反光面。
10.根据权利要求1所述的烟雾箱，其特征是：所述反光体(3)是平板结构，有两个矩形侧面可作为反光面。
11.根据权利要求9或10所述的烟雾箱，其特征是：反光体(3)的侧面根据所要模拟的地面环境采用不同颜色的涂层。
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