CN102539464B - 一种气体中元素的监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气体中元素的监测系统，包括采样单元、滤膜、滤膜移动单元、检测分析单元和控制单元，其特点是：在所述滤膜上设置校准用的金属元素；所述检测分析单元根据对所述校准用的金属元素的检测结果对监测系统进行校准。本发明还提供了一种气体中元素的监测方法。本发明具有自动化程度高、校准灵活性高等优点。

Description

一种气体中元素的监测系统及方法

技术领域

本发明涉及一种监测系统及方法，尤其是一种气体中元素的监测系统及方法。

背景技术

气体重金属监测系统是一种对环境空气中或者烟气排放中的颗粒物中的重金属污染物进行连续监测的系统。

气体重金属监测系统一般包括采样单元、滤膜、滤膜移动单元、检测分析单元和控制单元。

采样单元以一定流量将空气或者烟气采集到流路中，经过处于采样状态的带状采样滤膜时，气体中的颗粒物被富集到滤膜上；采样结束后，在控制单元控制下，滤膜上富集有颗粒物的部分被移动到检测区域(即检测分析单元能够检测到的区域)内，并被检测分析单元如X射线荧光(XRF)分析单元检测分析，得出相应的金属含量，进一步得到相应采样体积下气体中的金属浓度。

气体重金属监测系统中用于分析样品中的金属元素所采用的光谱的横坐标为道数，如0～1024道或0～4096道，道数经过相应转换可对应为X射线荧光的能量；纵坐标是计数率，对应为元素的含量。

当分析系统中的仪器长期运行后，由于环境温度变化、光管老化等原因，会出现道数的漂移和计数率的变化，此时，分析结果存在误差，需对监测系统中的仪器进行校准。

但目前该监测系统不能自动判断其中的仪器是否出现道数的漂移和/或计数率的变化，只能通过人工手动检测浓度已知的标准样品，再将检测结果与标准样品的初始光谱进行比较，来判断监测系统中的仪器状态是否正常，并根据判断结果进行校准。

通过人工手动检测浓度已知的标准样品进行监测系统中的仪器校准，有以下不足：

1、自动化程度低、操作复杂

监测系统无法自动判断其中的仪器的工作状态，需要工作人员手动进行，自动化程度低、操作复杂。

2、检测连续性低

由于X光管紧靠滤膜，在进行人工手动校准时，需要中断周期监测流程，将滤膜从滤膜移动单元上取下，然后将浓度已知的标准样品放入检测区域，检测分析标准样品的信息，并据此对监测系统进行校准；待校准完成后，人工手动移走标准样品，再将带状滤膜装回滤膜移动单元上，最后手动重新启动周期监测流程。

进行人工手动校准时，需要中断周期监测流程，且滤膜还要从滤膜移动单元上取下或装回，使得校准过程复杂，监测系统的监测连续性较低。

发明内容

为了解决现有技术中的上述不足，本发明提供了一种自动化程度高、校准灵活性高的气体中元素的监测系统及方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种气体中元素的监测系统，包括采样单元、滤膜、滤膜移动单元、检测分析单元和控制单元，其特点是：

在所述滤膜上设置校准用的金属元素；

所述检测分析单元根据对所述校准用的金属元素的检测结果对监测系统进行校准。

进一步，所述金属元素通过载体设置在滤膜上。

作为优选，所述载体为金属片或含金属元素的膜片。

进一步，在所述滤膜上设置保护膜；所述保护膜覆盖在金属元素所在区域；所述保护膜不含目标金属元素。

作为优选，所述保护膜为麦拉膜或康普顿膜。

进一步，金属元素所在区域在滤膜上的设置长度不小于所述滤膜移动单元移动滤膜的步长。

进一步，所述控制单元识别滤膜的运行位置并将识别结果传递给检测分析单元；

所述检测分析单元根据所述识别结果进行周期监测或校准。

所述运行位置是指：下一周期对应位置的滤膜是处于空白区域还是处于金属区域。

作为优选，所述控制单元根据检测分析单元检测的滤膜的下一周期对应位置的信息识别滤膜的运行位置。

作为优选，滤膜的下一周期对应位置处于采样状态时，所述控制单元根据采样单元的抽气流量识别滤膜的运行位置。

所述采样状态是指：滤膜处于采样区域，能够富集采集到流路中的气体中的颗粒物的状态。

进一步，所述监测系统还包括：金属元素施加单元，所述施加单元与所述控制单元相连，所述施加单元在所述控制单元的控制下将校准用的金属元素施加到滤膜上。

进一步，所述施加单元包括含有校准用的金属元素的校准片及校准片输送件，所述输送件与所述控制单元相连，所述输送件在控制单元的控制下将校准片设置在滤膜上。

进一步，所述施加单元为喷液装置，所述喷液装置将含有校准用的金属元素的溶液喷在滤膜上。

本发明还提供了一种气体中元素的监测方法，包括以下步骤：

A、提供以上所述任一监测系统；

B、监测系统对气体进行周期监测和/或校准；

进行校准时，检测分析单元根据对滤膜上校准用的金属元素的检测结果进行校准。

校准用的金属元素为元素种类和/或含量已知的金属元素，用于对气体中金属元素的监测系统进行校准。

待监测的烟气或大气中的金属元素为目标金属元素；当对能量进行校准时，所述校准用的金属元素只要能被监测系统识别并有明显元素峰即可；若对含量进行校准，所述校准用的金属元素为目标金属元素中的一种或多种。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、自动化程度高

滤膜上设置有校准用的金属元素，控制单元自动判断滤膜的运行位置，并根据滤膜的运行位置自动调整系统的工作状态，或进行周期监测，或进行校准，无需人工参与，自动化程度高。

2、校准灵活性高

将设置有校准用的金属元素的滤膜与可将校准用的金属元素随时施加到滤膜上的金属元素施加装置结合使用，使得系统既可以进行定时校准，又可以根据需求校准，提高了校准的灵活性。

附图说明

图1为实施例1中的气体中元素的监测系统的结构示意图；

图2为实施例1中的滤膜的结构示意图；

图3为实施例1中滤膜的结构示意图；

图4为实施例2中的气体中元素的监测系统的结构示意图；

图5为实施例2中滤膜的结构示意图；

图6为实施例3中的气体中元素的监测系统的结构示意图；

图7为实施例5中的气体中元素的监测系统的结构示意图；

图8为实施例6中的气体中元素的监测系统的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

请参阅图1，一种气体中元素的监测系统，包括采样单元、滤膜、滤膜移动单元、控制单元12和检测分析单元13；

1、所述采样单元中的抽气泵1以一定流量将气体采集到流路中。其中，采样单元的流量控制器10与控制单元12相连，以便于控制单元12监测流量控制器10的工作状态。

2、所述滤膜，包括本体和校准用的金属元素，如图2所示，在所述滤膜101上设置校准用的金属元素；所述滤膜用于富集大气或烟气中的颗粒物，其中颗粒物中包含金属元素。

所述金属元素设置在本体上的金属区域111；校准用的金属元素在金属区域111内的分布可以是均匀的，也可以是非均匀的；

校准用的金属元素为元素种类和/或含量已知的金属元素。

校准为能量和/或含量校准。

当对系统进行能量校准时，金属区域111内只要有能应用于监测系统校准的金属元素即可，与其分布是否均匀无关；

而当对系统进行含量校准时，为减小误差，一般要求本体上目标区域的金属元素的分布是均匀的。目标区域为当金属区域111被移动至检测分析单元下时能够被检测的检测区域。

金属区域为在本体上直接施加含校准用的金属元素的金属粉末所形成，或将含有校准用的金属元素的载体贴在本体上所形成；所述载体为金属片，或含校准用的金属元素的膜片；只要能够在本体上设置足够用于监测系统校准的金属元素即可；

含校准用的金属元素的膜片可以采用浸泡法或溅镀法制成。

在本体上可以在其长度方向上连续设置、宽度方向上全部或部分设置金属区域，只要在滤膜运行的过程中，金属区域的金属元素能够被检测分析即可；同时，金属区域的设置不会影响系统采样的抽气流量，进而不影响对气体中颗粒物的富集；且校准用的金属元素为监测系统无需监测的金属元素；采用本体上至少长度方向上连续设置金属区域的滤膜，可以在检测气体中金属元素的同时对监测系统进行实时在线校准；

本体上也可以在其长度方向上间断设置、宽度方向上全部或部分设置金属区域，如设置一个或多个金属区域，当检测到金属区域的信息时进行校准；当设置多个金属区域时，多个金属区域在本体上可以随机分布，也可以按一定规律如各金属区域之间间隔监测系统中滤膜移动单元移动滤膜的步长的整数倍分布，只要校准用的金属元素能够被移动到检测区域进行检测即可。

所述本体材料可从本领域通用滤膜中选择，如为金属杂质含量极低的有机微孔滤膜，如聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚砜树脂(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。本体材料为本领域的现有技术，在此不再赘述。

优选的，在金属区域111上覆盖不含目标金属元素的保护膜，以使设置在滤膜上的校准用的金属元素不会损失，或产生交叉污染。

优选的，所述保护膜为麦拉膜或康普顿膜。

其中，目标金属元素为待监测的烟气或大气中的金属元素中的一种或多种。

请参阅图3，本实施例的滤膜102为在滤膜本体长度方向上连续设置、在宽度方向上全部设置金属元素的滤膜，金属元素为直接施加在滤膜上的无需监测的金属元素，如铑，用于对系统进行实时能量校准，以识别金属元素的种类。

3、所述滤膜移动单元11，用以在控制单元12的控制下移动滤膜102，所述滤膜102用于富集采集到流路中的气体中的颗粒物。

滤膜处于采样区域、能够富集被采样单元采集到流路中的气体中的颗粒物的状态，为滤膜处于采样状态。

4、所述控制单元12按照系统设置控制滤膜移动单元11移动滤膜102。

所述系统设置，是指每个监测周期向前移动一个步长的滤膜。按监测周期移动滤膜，为本领域的现有技术，在此不再赘述。

5、所述检测分析单元13在进行周期监测的同时对检测结果进行校准。

进行周期监测时，所述检测分析单元13用于采集滤膜102上的金属元素的光谱并分析检测结果；

此结果包含滤膜上校准用的金属元素铑及采集到的滤膜上的颗粒物中的其它金属元素如铅、锌等的信息。将采集到的金属元素铑的信息及存储在检测分析单元13内的校准用的金属元素铑的初始信息进行比较，并根据比较结果对仪器的能量进行校准，根据系统已建立的分析模型得到目标金属元素的种类。

根据已知金属元素的检测结果及初始信息对仪器进行校准，为本领域的现有技术，在此不再赘述。

在滤膜上设置了校准用的金属元素，将其应用于气体中元素的监测领域中，能够方便地在无人工介入的情况下进行监测系统的自动校准，自动化程度高。同时实现了校准的实时在线进行，保证了监测结果的准确性。

本实施例还提供了一种气体中元素的监测方法，包括以下步骤：

A、提供本实施例所述的监测系统；

本实施例的目标金属元素为待监测的烟气或大气中的金属元素为铅、锌等。

所述监测系统的检测分析单元13内存储有校准用的金属元素铑的初始信息；

所述初始信息为在系统建模时，采用XRF检测模块测得的设置在滤膜上的校准用的金属元素铑的初始光谱；

B、系统对气体进行周期监测和校准，具体步骤如下：

滤膜移动单元11在控制单元12的控制下控制滤膜102的移动；

控制单元12控制滤膜移动单元11移动滤膜使其处在采样区域内处于采样状态，即能够富集气体中的颗粒物，采样单元以一定流量将气体采集到流路中，气体中的颗粒物包括目标金属元素被滤膜102富集，与上述采样区域相对应的滤膜上富集有目标金属元素的区域、在控制单元12的控制下被滤膜移动单元11移动至检测分析单元13下、能够被检测分析单元检测分析的检测区域、进行检测分析；然后控制单元12控制滤膜移动单元11再将滤膜的下一周期对应位置移动至采样区域采样，再检测，如此反复；

滤膜移动单元11每个周期内向前移动滤膜一个步长；周期监测过程为本领域的现有技术，在此不再赘述；

在每个监测周期内，所述检测分析单元13采集滤膜上的金属元素的光谱并分析检测结果，根据系统已建立的分析模型得到目标金属元素的种类和/或含量；此结果包含滤膜上的校准用的金属元素铑及采集到的富集到滤膜上的颗粒物中的目标金属元素如铅、锌的信息。将金属元素铑的信息及存储在检测分析单元13内的校准用的金属元素铑的初始信息进行比较，并根据比较结果判断是否需要对监测系统进行校准，若需要，则进行能量校准。

实施例2

请参阅图4，一种气体中元素的监测系统，与实施例1中所述的监测系统不同的是：

1、请参阅图5，本实施例的滤膜为部分设置金属区域的滤膜103，其上设置多个金属区域113，金属区域113上覆盖不含目标金属元素的麦拉膜。其中，滤膜103上未设置金属元素的位置为空白区域，设置有金属元素的位置为金属区域113。本实施例中，目标金属元素及校准用的金属元素均为Pb、Mn。

作为优选，所述金属元素在滤膜本体上的设置长度即金属区域113的长度大于滤膜移动单元移动滤膜的步长。

各金属区域长度可以相同也可以不同。

作为优选，所述长度大于两个所述步长。

本实施例中，各金属区域的长度相同，均为2.5个步长，各金属区域之间间隔步长的整数倍。金属区域内的金属元素的分布是均匀的，可以进行能量和/或含量校准。

2、所述控制单元32，还根据对滤膜运行位置的识别结果控制滤膜移动单元11移动滤膜103，将识别结果传递给检测分析单元33。

所述识别结果为控制单元32识别的滤膜103的运行位置，即识别下一周期对应位置的滤膜是处于空白区域还是金属区域。

若控制单元32识别出滤膜103的运行位置为空白区域时，则系统继续进行周期监测；

若控制单元32识别出滤膜103的运行位置为金属区域时，则将系统由周期监测状态转换至校准状态，或由校准状态转换至周期监测状态。

控制单元32识别滤膜103的运行位置时，可以有多种方式，如根据采样单元的抽气流量识别(称为流量法识别)；或，根据检测分析单元33检测的滤膜的下一周期对应位置的信息识别，这种检测识别法有多种方式，如XRF检测法识别滤膜上的金属元素含量，或光能量检测法检测透过带有缺口的滤膜的光能量等。

当采用流量法识别时，由于设置在滤膜103上的校准用的金属元素所在的金属区域113上设置有麦拉膜，则金属区域113是不透气的，当采样单元以一定流量采样时，一定时间内流量无法达到预设流量值，此时，控制单元32识别出滤膜103的运行位置为金属区域，并将金属区域移动至检测区域，将系统由周期监测状态转换至校准状态。

当采用XRF检测法识别时，在采样前，检测分析单元33先检测滤膜的下一周期对应位置的光谱并得出相应的信息，若检测出明显的金属含量，如Pb含量高于0.05μg/cm²，则说明滤膜上的金属区域已有部分处于检测区域，控制单元32识别出滤膜103的运行位置为金属区域；将系统由周期监测状态转换至校准状态。

当采用光能量检测法识别时，在滤膜上紧挨金属区域之前的部位设置了缺口。若光检测单元检测不到光信号，则说明滤膜运行正常；若光检测单元检测到光信号，说明光发射单元发出的光被滤膜上的缺口漏出，则说明滤膜已运行至缺口位置，则下一周期对应的滤膜的运行位置应为金属区域；控制单元将下一周期对应位置的滤膜即滤膜上的金属区域移动至检测区域，并将系统由周期监测状态转换至校准状态。

采用光能量检测法识别时，是在XRF检测系统之外再设置一套光发射和光检测单元；光发射单元发出的光在通过滤膜与通过滤膜上的缺口之间有明显的光能量差别，根据光检测单元接收到的光能量信号即可判断出滤膜是否运行至缺口位置。

如光发射单元可以是红外光源，对应的光检测单元为红外检测器。

3、所述检测分析单元33，根据所述识别结果进行周期监测或校准。

进行校准时，检测分析单元33根据对金属区域的金属元素的检测结果及初始信息进行校准。

本实施例的初始信息为校准用的金属元素的光谱和/或含量、金属种类及特征荧光X射线能量。

在滤膜上设置了校准用的金属元素，将其应用于气体中元素监测领域中，能够方便地在无人工介入的情况下进行系统的自动校准，自动化程度高。

本实施例还提供了一种气体中元素的监测方法，与实施例1中所述的监测方法不同的是：

1、在步骤A中，提供本实施例所述的监测系统；

2、在步骤B中，在周期监测过程中，控制单元32识别滤膜103的运行位置并根据识别结果调整系统的状态，即调整系统处于周期监测状态或校准状态；检测分析单元33根据系统所处状态进行周期监测或校准：

本实施例控制单元32采用流量法识别滤膜的运行位置：

采样单元以一定流量进行采样，若流量在预设时间内无法达到预设流量的80％，说明滤膜103的金属区域移动至采样区域，此时，控制单元32识别出滤膜103运行至金属区域，将系统由周期监测状态转换至校准状态；

本实施例预设时间为45s，预设流量值为16.7l/min。

则控制单元32根据识别结果向滤膜移动单元11发出控制信号，控制滤膜移动单元11将滤膜前移一个步长，并将滤膜的相应下一周期对应位置移动至XRF检测模块的检测区域进行检测，得到校准用的金属元素的检测光谱，或还得出相应金属元素的检测含量；将检测得到的检测光谱和/或检测含量与存储在检测分析单元33内的初始光谱和/或初始含量进行比较，并根据比较结果判断是否需要对系统进行校准；

由于金属区域103的长度为2.5个步长，当控制单元32第一次识别出滤膜处于金属区域时，将滤膜前移一个步长后，滤膜的下一周期对应位置的目标区域会被金属区域完全覆盖。

若根据检测光谱获得的能量和/或含量的变化在预设值内，则不需要校准，检测分析单元33发出校准终止信号；

反之，进行校准，校准完成后检测分析单元33发出校准终止信号。

本实施例中，元素光谱横坐标的总道数为4096道时，能量漂移量的预设值为3道；含量相对波动值的预设值为10％。

控制单元32接收到检测分析单元33发出的校准终止信号，向滤膜移动单元11发出移动信号，将滤膜前移一个步长，进入下一周期；

将滤膜的下一周期对应位置移动至采样区域进行采样，若采样流量能够达到预设流量值，控制单元32转换系统状态至周期监测状态，在上述校准的基础上进行周期监测；若采样流量不能达到预设流量值，控制单元32控制滤膜移动单元11继续前移滤膜，直至采样流量达到预设流量值，再进行周期监测；

若系统再进行一段时间的连续周期监测后再次检测到滤膜处于校准部分，则再次进行校准。

实施例3

请参阅图6，一种气体中元素的监测系统，与实施例2中所述的监测系统不同的是：

本实施例的控制单元42控制滤膜103按照系统设置移动滤膜，还包括在每一个监测周期采样前，将滤膜的下一周期对应位置先移动至检测区域进行检测，再移动至采样区域进行采样的移动过程。

本实施例还提供了一种气体中元素的监测方法，与实施例2中所述的监测方法不同的是：

步骤B中，监测系统对气体进行周期监测时，每次采样前均对滤膜的下一周期对应位置进行检测；

本实施例控制单元采用XRF检测法识别滤膜的运行位置：

进行周期监测时，在每一次采样前，控制单元42控制滤膜移动单元11移动滤膜，将滤膜的下一周期对应位置移动至检测区域进行检测，若检测出明显的金属含量，如金属含量高于0.1μg/cm²，则说明滤膜上的金属区域已有部分处于检测区域，控制单元42识别出滤膜的运行位置为金属区域；将系统由周期监测状态转换至校准状态。

控制单元42接收到检测分析单元43发出的校准终止信号时，向滤膜移动单元11发出移动信号，将滤膜前移一个步长，进入下一周期；

将下一周期对应位置的滤膜先移动至检测区域进行检测，若检测得到金属元素含量小于前次监测周期测得的金属含量的1/10，则，控制单元42转换系统状态至周期监测状态，在上述校准的基础上进行周期监测；若检测得到的金属含量比前次监测周期测得的金属含量高1/12，控制单元42控制滤膜移动单元11继续前移滤膜，直至检测得到的金属元素含量小于0.1μg/cm2，再进行周期监测；

或控制单元42接收到检测分析单元43发出的校准终止信号时，向滤膜移动单元11发出移动信号，将滤膜前移两个步长，控制单元42转换系统状态至周期监测状态，在上述校准的基础上进行周期监测；

若系统再进行一段时间的连续周期监测后再次检测到滤膜处于校准部分，则再次进行校准。

实施例4

一种气体中元素的监测系统，与实施例2中的监测系统不同的是：

控制单元根据金属区域的间隔数值及当前滤膜移动单元前移滤膜的总步长数，判断滤膜上下一金属区域的所在位置，并控制滤膜移动单元将所述下一金属区域移动至检测区域对监测系统进行校准。

本实施例的滤膜上各金属区域之间的间隔相等。

本实施例还提供了一种气体中元素的监测方法，与实施例2中监测方法不同的是：

1、在步骤A中，采用本实施例所述的滤膜；

2、在步骤B中，当需要校准时，所述控制单元接收到校准命令后，根据当前滤膜移动单元前移滤膜的总步长数，判断滤膜上下一金属区域所在位置，并控制滤膜移动单元将滤膜上所述下一金属区域移动至检测区域进行检测并校准。

实施例5

一种气体中元素的监测系统，与实施例2中的监测系统不同的是：所述监测系统还包括金属元素施加单元；所述施加单元与所述控制单元相连；所述施加单元在控制单元的控制下将校准用的金属元素施加到滤膜上。

请参阅图7，所述施加单元包括校准片14及校准片输送件15，校准片14为金属片或采用浸泡法、溅射法制成的含校准用的金属元素的膜片；当监测系统需要进行校准但滤膜仅运行至空白区域时，控制单元52控制与其相连的校准片输送件15将校准片14贴至滤膜上，形成设置有校准用的金属元素的滤膜104，控制单元52控制滤膜移动单元11将贴有校准片的滤膜部分移动至检测区域进行能量和/或含量校准；

校准片可以贴至滤膜面对检测分析单元的一面，也可以贴至另一面，只要校准片能够被检测分析单元检测到且检测信号不受影响即可。

本实施例校准用的金属元素的初始信息可以是事先设置在滤膜上的校准用的金属元素的初始信息，也可以是通过金属元素施加单元施加到滤膜上的校准片上的校准用的金属元素的初始信息，只要初始信息能够用于监测系统的校准即可。

本实施例还提供了一种气体中元素的监测方法，与实施例2中所述的监测方法不同的是：

1、在步骤A中，采用本实施例的监测系统；

2、在步骤B中，当系统需要校准时，校准片输送件15在控制单元52的控制下将校准片14贴至滤膜上，形成设置有校准用的金属元素的滤膜104，控制单元52控制滤膜移动单元11将贴有校准片14的滤膜部分移动至检测区域进行能量和/或含量校准；校准后的系统继续进行周期监测。

实施例6

一种气体中元素的监测系统，与实施例5中的监测系统不同的是：

请参阅图8，本实施例的监测系统采用的施加单元为喷液装置16。其内部装有含有校准用的金属元素的溶液，用于将所述溶液喷在滤膜上。

当需要校准时，控制单元62控制喷液装置16将所述溶液喷在滤膜上，形成设置有校准用的金属元素的滤膜105，滤膜移动单元11将滤膜的富集了校准用的金属元素的部分移动至XRF模块下的检测区域进行能量校准。

本实施例还提供了一种气体中元素的监测方法，与实施例5中的监测方法不同的是：

1、在步骤A中，采用本实施例的监测系统；

2、在步骤B中，当仪器需要校准时，控制单元62控制喷液装置16将含有校准用的金属元素施加在滤膜上，滤膜移动单元11将滤膜的富集了校准用的金属元素的区域移动至XRF模块下的检测区域，进行检测及能量校准；校准后的系统继续进行周期监测。

实施例5中的施加校准片的装置可以与本实施例的喷液装置并存，只要在当仪器需要进行校准时能够对监测系统进行校准即可。

上述实施方式不应理解为对本发明保护范围的限制。本发明的关键是：将设置有校准用的金属元素的滤膜应用于气体中金属元素的分析及校准，提高了分析校准的灵活性。在不脱离本发明精神的情况下，对本发明做出的任何形式的改变均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种气体中金属元素含量的监测方法，包括以下步骤：

A、提供监测系统；

所述监测系统包括采样单元、滤膜、滤膜移动单元、检测分析单元和控制单元，在所述滤膜上设置校准用的金属元素，滤膜上设置有校准用的金属元素的位置为金属区域，所述滤膜为部分设置金属区域的滤膜；所述校准用的金属元素为元素种类和含量已知、或含量已知的金属元素；所述校准用的金属元素为待监测的金属元素中的一种或几种；

所述检测分析单元根据对所述校准用的金属元素的检测结果对监测系统进行校准；

B、监测系统对气体进行周期监测和/或校准；

进行校准时，检测分析单元根据对滤膜上校准用的金属元素的检测结果对监测系统进行校准。

2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于：所述校准用的金属元素通过载体设置在滤膜上。

3.根据权利要求2所述的监测方法，其特征在于：所述载体为金属片或含金属元素的膜片。

4.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于：在所述滤膜上设置保护膜；所述保护膜覆盖在校准用的金属元素所在区域；所述保护膜不含待监测的金属元素。

5.根据权利要求1～4任一所述的监测方法，其特征在于：校准用的金属元素所在区域在滤膜上的设置长度不小于所述滤膜移动单元移动滤膜的步长。

6.根据权利要求1～4任一所述的监测方法，其特征在于：

所述控制单元识别滤膜的运行位置并将识别结果传递给检测分析单元；

所述检测分析单元根据所述识别结果进行周期监测或校准。

7.根据权利要求6所述的监测方法，其特征在于：所述控制单元根据检测分析单元检测的滤膜的下一周期对应位置的信息识别滤膜的运行位置。

8.根据权利要求6所述的监测方法，其特征在于：滤膜的下一周期对应位置处于采样状态时，所述控制单元根据采样单元的抽气流量识别滤膜的运行位置。