CN107091902B - 大气质量的检测方法和检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的大气质量的检测方法和装置，经控制装置控制，先以抽气机抽取一定体积的气体样本注入容器与一定体积的液态介质充分混和，再以相应的检测传感器检测待测对象含量指标值，再以测定获得的待测对象含量指标值依据含量指标值—待测对象含量标准曲线以内插法进行计算，最后将计算得到的结果输出。与现有技术相比，本发明检测方法是一个便捷而准确的检测方法，既可以应用于对大气的检测，也可以用于对烟气的检测。本发明检测装置简约而低价，便于实现实时检测。

Description

大气质量的检测方法和检测装置

技术领域

本发明涉及的是一种大气质量的检测方法和检测装置，尤其是大气中电解质和可吸入颗粒物的检测方法、实施这一方法的检测装置。

背景技术

大气是指地球大气层中的气体，是地球上产生的各种气体的混合，而其中之一的烟气则是影响大气质量的重要因素之一。燃料燃烧后产生的SO_x、NO_x和烟尘等对环境产生严重影响的物质，使大气中电解质和可吸入颗粒物含量升高。SO_x是烟气中含量最大的有害气体，也是主要的有害物质之一。大气中存在的SO_x会对人体和环境造成严重伤害，会导致人类呼吸系统乃至整个机体的病变，是形成酸雨（酸雾）的主要因素，是致使人工构筑物尤其是金属被腐蚀的罪魁祸首。可吸入颗粒物概指悬浮于空气中的大小在10微米以内的固体颗粒，通常由燃料燃烧或扬尘形成，是一种对人体健康和环境有较大伤害的物质。可吸入颗粒物和硫酸、硝酸的气溶胶体系是霾的主要成份，而其中可吸入颗粒物又是霾视程障碍的元凶。

为了监测和治理雾霾天气、保护环境，有必要对烟气的处理和燃料的选择进行监管，而监测大气尤其是烟气质量是监管的评判手段。

对可吸入颗粒物进行检测可以分为取样分析和实时检测两种，前者是通过在大气中采集一定容积空气中的固体颗粒，在实验室中通过称重分级的方法判定，谓之称重法；另一种是依据其产生的视程障碍的现象用光学法在现场进行实时检测，光学法应用最成熟的是激光散射法。检测对象也按不同的要求有不同的颗粒大小界线，我国根据可吸入颗粒物对人体的危害程度，确定大小在2.5微米以下的可进入肺部的部分，即可入肺颗粒物PM2.5（下称细微颗粒）为检测对象。

中国实用新型专利ZL201420227998.4“一种基于粉尘传感器的空气细微颗粒物在线监测装置”是一种典型的光学法，其中粉尘传感器的原理是有个可以让空气自由流过的洞，有LED向空气流定向发射光，有检波器定向接收空气流反射的光，通过检测接收的光线强度来判断灰尘的含量。这一方法与激光散射法是基于相同的原理的，应用同样原理的还有“一种基于光电传感阵列的可吸入颗粒物检测装置”（中国发明专利申请公布号CN104807778A）、“一种基于层叠衍射的可吸入颗粒物检测方法 ”（中国发明专利申请公布号CN105547944A）等。由于可吸入颗粒（包括细微颗粒）的形状是不确定的，其对光的反射会随着颗粒与光线的角度不同而不同，以及其他原因使光学法在实际应用中存在着测定值漂移大，准确性不高的问题。另外后两种方法需要配置比较复杂的仪器，使检测成本过高。

中国发明专利ZL201510028003.0“一种测量空气中可吸入颗粒物的在线监测系统”，它“包括空气样本采集单元、空气样本液化单元、酸碱度检测单元、吹风单元、一次计数单元、电离室、二次计数单元以及报警信息显示单元，所述空气样本采集单元包括第一储气罐、第二储气罐和第三储气罐，用于获取预定体积的可能含有可吸入颗粒物的空气，所述空气样本液化单元用于对第一储气罐排出的气体进行液化，所述酸碱度检测单元包括酸碱度检测电极，用于测量空气样本液化后的酸碱度，提供给报警信息显示单元，所述吹风单元用于把第二储气罐中的空气样本送入一次计数单元，所述一次计数单元包括成像单元，用于通过图像处理的方式对空气样本中的可吸入颗粒物的数量进行检测，所述电离室用于使第三储气罐送出的空气样本中的可吸入颗粒带电，所述二次计数单元包括静电场和静电计，用于得到发生偏转并到达静电计的电极板的带电可吸入颗粒物产生的电量值，并将该电量值发送到报警信息显示单元。”很明显这种方法的检测方法比较复杂，装置结构也复杂并且购置和操作成本都较高。

与光学法相仿的，有测定汽车尾气中烟尘的滤纸法和透射法，滤纸法是是利用气泵从柴油机的排气管中抽取一定量的排气，抽取过程中排气经过一定面积的滤纸，废气中的炭烟被滤取在滤纸上，滤纸被染黑的程度不同，则对光的反射度不同，一定光强的光照射在滤纸上，滤纸越黑则反射回来的光越少，光电池接受到的光能量也越少，反映的指标值越高。当然，滤纸法只能应用于测定干燥的气体中所含的颗粒物。透射法是以光衰减的物理作用为工作原理，一束光被废气的微粒所遮蔽，同样是烟尘含量越高光的强度被减弱的越多，光电池接受到的光能量也越少，反映的指标值越高。

由于大气中悬浮的可吸入颗粒物大多数是与雾同时存在的，形成所谓雾霾天气，因此大气中悬浮的除可吸入颗粒物外还有一些水汽颗粒和气溶胶颗粒，用光学法检测会存在极大的误判可能性。而先以储气罐采样再吹出计数的方法，则会让可吸入颗粒物与水汽颗粒混融沾附于罐壁上或改变颗粒大小，使检测失准。

对电解质的监测，以SO₂为例，通用的气氛中的SO₂检测方法包括采样后在实验室进行测定的方法和在现场通过传感器直接测定的方法两大类。前者主要有以溶液吸收法采集大气中的SO₂，然后根据吸收液的不同选用分光光度法、电化学法、色谱法、化学发光法以及毛细管电泳等方法进行分析。和以采样器在大气中吸附的SO₂然后分析采样时间内试验环境中SO_x的沉积率的沉积法。如GB/T19292.3—2003《金属和合金的腐蚀大气腐蚀性污染物的测量》规定的在碱性表面上确定二氧化硫沉积率和用二氧化铅确定二氧化硫在硫酸盐收集盘上沉积率的方法。后者主要有利用SO₂的电化学性质，研制出SO₂电化学传感器用于现场监测。但这类传感器采用的探头寿命有限，需要经常更换，而且响应时间较长，在线监测响应不够及时。还有就是用光学及光谱学技术来进行现场测定。（二氧化硫检测方法进展，装备环境工程，2015年4月，第12卷第2期，P64—69）。

中国发明专利申请“一种二氧化硫和硫化氢气体浓度检测装置及其检测方法”（申请公布号CN 105181615 A）中公开了一种基于光谱吸收法的检测方法，其中“二氧化硫和硫化氢气体浓度的检测装置主要包括：氘灯、第一石英透镜、测试样品池、电磁阀、压力计、第二石英透镜、摄谱仪、计算机；氘灯作为光源，它的前方设有与氘灯发出的光线同轴的第一石英透镜，在第一石英透镜与第二石英透镜之间设有测试样品池，在第二石英透镜的另一侧设有一台摄谱仪，摄谱仪的数据输出端与计算机连接，在上述测试样品池的底部通过管路分别与电磁阀和压力计连接，在与电磁阀和压力计连接的管路上分别设有阀门。 氘灯的光输出端通过第一石英透镜变成平行光、平行光通过装有待测气体的测试样品池后通过第二石英透镜，样品池中的气体压力通过电磁阀和压力计控制，第二石英透镜把输入的平行光会聚到摄谱仪的光检测输入端，摄谱仪的数据输入到计算机，通过计算机的数据处理程序得到低浓度二氧化硫和硫化氢气体浓度。”可见前述利用光谱分析的SO₂测定装置非常复杂和昂贵，不利推广应用。

发明内容

针对上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提高传感器的寿命、消除检测干扰和简化检测方法、降低检测装置的造价，提供一种以液态介质与气体样本混和后进行测定的大气质量的检测方法、实施这一方法的检测装置。

本发明提供的大气质量的检测方法，先抽取一定体积的气体样本，再检测待测对象含量指标值，最后通过计算获得待测对象在气体样本中的含量值；在所述检测前，先将抽取的气体样本与一定体积的液态介质充分混和；当所述待测对象是限定尺寸范围内的可吸入颗粒物含量时，在气体样本与液态介质充分混和前先滤去大于限定尺寸的颗粒，使限定尺寸范围内的可吸入颗粒物与液态介质形成悬浊液；测定的所述含量指标值是悬浊液的浊度；所述计算是以测定获得的浊度依据浊度—颗粒物含量标准曲线以内插法进行计算。

所述浊度—颗粒物含量标准曲线绘制时所用的浊度是将一系列已知质量的颗粒物与测定时所用体积相同的水中形成不同浊度的悬浮液后测定获得的烛度，所述颗粒物含量是通过计算获得的该系列已知质量的颗粒物在所述抽取的气体样本的体积中的含量。

本发明提供的大气质量的检测方法，在采样时将一定体积的滤去限定尺寸范围外的可吸入颗粒物的气体样本通过与一定体积的液态介质充分混和，使限定尺寸范围内的可吸入颗粒物被截留在液态介质中并与液态介质形成悬浊液。根据研究，将不同质量的可吸入颗粒物混和于同一容积的水后测定浊度，可以得到一个线性的浊度—颗粒物含量关系。因此本发明检测方法与现有技术相比，是一个便捷而准确的检测方法，选择对应的过滤介质可以应用于大气可吸入颗粒物（Pm10）的检测或者大气细微颗粒物（Pm2.5）的检测，也可以用于对烟气中颗粒物的检测。另外，根据本发明检测方法仅以抽气机、装有液态介质的容器、管路和浊度仪便可以进行检测，装置简约便于实现实时检测。

本发明提供的大气质量的检测方法，先抽取一定体积的气体样本，再检测待测对象含量指标值，最后通过计算获得待测对象在气体样本中的含量值；在所述检测前，先将抽取的气体样本与一定体积的液态介质充分混和；当所述待测对象是电解质时，所述液态介质是水，使所述电解质溶于所述水中形成电解质水溶液；测定的所述含量指标值是电解质水溶液的电导率；所述计算是以测定获得的电导率依据电导率—电解质含量标准曲线以插入法进行计算。

本发明中所称电解质包含了SO_x、NO_x等所有溶于水中能产生导电性的物质，不局限于化学中所定义的电解质。

所述电导率—电解质含量标准曲线绘制时所用的电导率是将一系列已知质量的电解质溶入测定时所用体积相同的水中形成不同浓度的电解质水溶液后测定获得的电导率，所述电解质含量是通过计算获得的该系列已知质量的电解质在所述抽取的气体样本的体积中的含量。

本发明提供的大气质量的检测方法，在采样时将一定体积的气体样本通过与一定体积的水充分混和，使气体样本中的电解质溶解于水中形成电解质溶液。根据研究，将不同质量的电解质溶于同一体积的水后测定电导率，可以得到一个线性的电导率—电解质含量关系，因此本发明检测方法与现有技术相比，是一个便捷而准确的检测方法，可以应用于大气中电解质含量的检测，也可以用于对烟气中电解质含量的检测。另外，根据本发明检测方法仅以抽气机、装有水的容器、管路和电导仪便可以进行检测，装置简约便于实现实时检测。

本发明提供的大气质量的检测方法，先抽取一定体积的气体样本，再检测待测对象含量指标值，最后通过计算获得待测对象在气体样本中的含量值；在所述检测前，先将抽取的气体样本与一定体积的液态介质充分混和；当所述待测对象是电解质中的SO_x时，所用的液态介质是已知浓度的Ba⁺⁺水溶液，使所述SO_x与所述Ba⁺⁺水溶液中的Ba⁺⁺生成BaSO₄而形成悬浊液；测定的所述含量指标值是悬浊液的浊度；所述计算是以测定获得的浊度依据浊度—SO_x含量标准曲线以内插法进行计算。

所述浊度—SO_x含量标准曲线绘制时所用的浊度是将一系列已知质量的SO_x溶入测定时所用体积相同的Ba⁺⁺水溶液中形成悬浊液后测定获得的浊度，所用的SO_x含量是通过计算获得的该系列已知SO_x的质量在所述抽取的气体样本的体积中的含量。

本发明提供的大气质量的检测方法，在采样时将一定体积的气体样本通过与一定体积的、一定浓度的Ba²⁺水溶液充分混和，使所述SO_x与所述Ba²⁺水溶液中的Ba²⁺生成BaSO₄沉淀，从而形成悬浊液。根据研究，通过将不同质量的SO_x混和于同一体积的含有相同Ba²⁺量的水后测定浊度，可以得到一个线性的浊度—SO_x含量关系。因此本发明检测方法与现有技术相比，是一个便捷而准确的检测方法，可以应用于大气中SO_x的检测，也可以用于对烟气中SO_x的检测。另外，根据本发明检测方法仅以抽气机、装有Ba²⁺水溶液的容器、管路和浊度仪便可以进行检测，装置简约便于实现实时检测。

浊度—颗粒物含量标准曲线、电导率—电解质含量标准曲线、浊度—SO_x含量标准曲线统称为含量指标值—待测对象含量标准曲线，所述含量指标值—待测对象含量标准曲线绘制时所用的含量指标值是将一系列已知质量的待测对象与测定时所用体积相同的液态介质中充分混和后测定获得的含量指标值，所用的待测对象含量是通过计算获得的该系列已知待测对象的质量在所述抽取的气体样本的体积中的含量。

所述Ba²⁺水溶液中加有氧化剂，以加速电解质在水中氧化成SO₄ ^2-和NO₃ ^-。

在抽取气体样本时测定所吸入气体的温度和压力用以控制吸入气体样本的实际体积，使气体样本的体积是折合成温度在25℃、绝对压力在0.1MPa下的标准体积。使吸入的气体量是一个标准的计量值，从而确定检测获得的待测对象的含量是一个相对于同一标准基数的值。

在所述与液态介质混和时气体样本以布气装置进入柱状液态介质层的下部，使所吸入的气体与液态介质有足够的接触表面和接触时间以达到充分混和。

本发明提供的大气质量的检测方法，所用液态介质是水，同时用通过对同一气体样本与水的充分混和后获得的液体进行浊度和电导率的测定，并通过计算获得气体样本中的限定尺寸范围内的可吸入颗粒物和电解质含量。

所述水中加有氧化剂，以加速电解质在水中氧化成SO₄ ^2-和NO₃ ^-。

本发明提供的大气质量的检测装置，有抽气机、检测待测对象指标值的检测传感器和控制装置；还有装有液态介质的容器，有从容器的底部将气体样本充入液态介质的布气装置；所述检测传感器的检测作用位置是液态介质所在范围；所述抽气机安装在由管道连接的由气体样本抽取位置、布气装置、容器中液态介质上方空间、从液态介质中逸出的气体排弃位置组成的气路上，气路上有流量控制装置；所述控制装置连接检测传感器、流量控制装置、抽气机；所述控制装置有根据检测传感器反馈的含量指标值依据标准曲线以内插法进行计算并输出结果的运算器。

本发明提供的大气质量的检测装置，气体样本以抽气机驱动的用布气装置从容器的底部注入液态介质中，而检测传感器的检测对象是容器中的液体。与现有技术相比，本发明通过气路构成实现对液体进行有关被检测物含量指标的测定，结构简单而成本低廉。

本发明提供的大气质量的检测装置，在所述气路上设置有温度传感器、压力传感器；温度传感器、压力传感器连接控制装置；所述控制装置中有根据温度传感器、压力传感器所反馈的温度、压力来控制流量，使所抽气体样本的体积是标准体积的控制器。

所述容器放置在容器架上，所述检测传感器安装在检测架上，所述检测传感器的敏感元件在所述检测架的底面以下并以连接杆固定安装在检测架上，所述检测架底面与所述容器上口之间有密封装置。

还有容器更新装置，所述容器更新装置的结构是：所述容器架安装在垂直转轴上，垂直转轴经传动机构连接驱动电机，所述容器有多个且均匀放置在以转轴为圆心的圆周上；所述检测架下方有升降台，还有将容器从容器架移动到升降台的机械臂；驱动电机、升降机构和机械臂连接控制装置。需要调换容器时，升降台降下使容器脱离检测架和使检测传感器的敏感元件脱离容器范围，机械臂配合容器架的转动可将使用完毕的容器移动到容器架上，和将等待使用的容器移动到升降台上，升降台上升可使检测传感器的敏感元件进入检测位置并密封容器。

还有容器更新装置，所述容器更新装置的结构是：所述容器架安装在垂直转轴上，垂直转轴经传动机构连接驱动电机，所述容器有多个且均匀放置在以转轴为圆心的圆周上；所述检测架安装在升降机构上，检测架升降方向针对容器架停止转动时的一个容器放置位置；驱动电机和升降机构连接控制装置。需要调换容器时，升降机构上升使容器脱离检测架和使检测传感器的敏感元件脱离容器范围，容器架转动后升降机构下降可使检测传感器的敏感元件进入检测位置并密封容器。

还有容器更新装置，所述容器更新装置的结构是：所述容器底部设置有排液管，排液管上安装有排液电磁阀；有容器清洗机构，所述容器清洗机构有清洗架，清洗架上向下安装有清洗刷及喷水管；有检测架和容器之间及容器清洗机构和容器之间相互动作的配用装置；所述排液电磁阀、清洗机构和配用装置与控制装置连接。需要更新容器时，撤出检测架并排出液体后移入清洗机构进行清洗，清洗完毕后撤出清洗机构并关闭排液电磁阀。

所述配用机构是用来安装检测架的检测架机械臂和用来安装清洗机构的清洗机械臂。通过两副机械臂相对容器将检测传感器的敏感元件送到检测位置并密封容器，或将清洗刷和喷水管伸入容器，或将它们撤离容器。

有液态介质储液箱安装在高位，有液态介质加液管穿过检测架并与检测架固定，加液管上安装有加液电磁阀，加液电磁阀连接控制装置。换用容器时，也可在容器中预先加入液态介质，此时增加容器的活动密封盖，和与控制装置连接的开闭盖机构。

所述布气装置以垂直向上的进气管固定安装在检测架上，进气管穿过检测架后连接集气端，有抽气管固定安装在检测架上，抽气管穿过检测架后连接抽气机，抽气机出口排空。

所述流量控制装置是控制装置内控制抽气机运转时间的控制单元。

所述检测传感器的敏感元件是浊度传感器的光收发元件、电导率传感器的电极、pH值传感器的电极中的至少一种。

还有通信模块与所述控制装置连接，所述通信模块经有线或无线通信系统与监测平台交互信息。

附图说明

图1为本发明装置俯视图，图2本发明装置的结构示意图，其中检测部分结构为图1的A——A向剖视图，图中：1-抽气管，2-电导率传感器电极，3-加液管，4-浊度传感器光收发元件，5-密封圈，6-容器，7-pH值传感器电极，8-进气管，9-检测架，10-过滤器，11-控制装置，12-抽气机，13-储液箱，14-液态介质，15-排液管，16-排液电磁阀。

具体实施方式

1、一种大气质量中限定尺寸范围内的可吸入颗粒物含量的检测方法，先抽取一个标准体积的气体样本，所抽取的气体样本先滤去大于限定尺寸的颗粒，再以布气装置送入柱状容器下部而与一定体积的水充分混和形成悬浊液，再检测悬浊液的浊度，最后用测定获得的浊度依据浊度—颗粒物含量标准曲线以内插法进行计算。

所述标准体积是温度在25℃、绝对压力在0.1MPa下的气体体积，在抽取气体样本时通过对所吸入气体的温度和压力的测定，将标准体积折算成需要控制的吸入气体样本的实际体积，使气体样本的体积是一个的标准体积。

所述浊度—颗粒物含量标准曲线是将一系列已知质量的颗粒物与测定时所用体积相同的水形成不同浊度的悬浮液，经测定烛度，和折算到所述抽取的气体样本的体积中的含量获得的。

最常见的颗粒物测定是Pm10或者Pm2.5，在测定他们时则要先滤去大气样本中大于Pm10或者Pm2.5的颗粒。

一般情况下，检测环境大气中的颗粒含量要抽取较大体积的气体样本，而检测烟气中的颗粒含量要抽取较小体积的气体样本，以浊度传感器的量程和所得悬浊液的浊度范围估计确定。

2、一大气质量中电解质含量的检测方法，先抽取一个标准体积的气体样本，再以布气装置送入柱状容器下部而与一定体积的水充分混和形成电解质水溶液，再检测电解质水溶液的电导率，最后用测定获得的电导率依据电导率—电解质含量标准曲线以内插法进行计算。

所述标准体积是温度在25℃、绝对压力在0.1MPa下的气体体积，在抽取气体样本时通过对所吸入气体的温度和压力的测定，将标准体积折算成需要控制的吸入气体样本的实际体积，使气体样本的体积是一个的标准体积。

所述电导率—电解质含量标准曲线是将一系列已知质量的电解质与测定时所用体积相同的水形成不同浓度的电解质水溶液，经测定电导率，和折算到所述抽取的气体样本的体积中的含量获得的。

大气中的电解质主要是硫氧化物和氮氧化物，他们会和空气中的水分形成硫酸和硝酸。

一般情况下，检测环境大气中的电解质含量要抽取较大体积的气体样本，而检测烟气中的电解质含量要抽取较小体积的气体样本，以电导率传感器的量程和所得电解质溶液的电导率范围估计确定。

3、一大气质量中SO₂含量的检测方法，先抽取一个标准体积的气体样本，再以布气装置送入柱状容器下部而与一定体积的BaCl₂水溶液充分混和生成BaSO₄沉淀而形成悬浊液，再检测悬浊液的浊度，最后用测定获得的浊度依据浊度—SO₂含量标准曲线以内插法进行计算。

所述标准体积是温度在25℃、绝对压力在0.1MPa下的气体体积，在抽取气体样本时通过对所吸入气体的温度和压力的测定，将标准体积折算成需要控制的吸入气体样本的实际体积，使气体样本的体积是一个的标准体积。

所述浊度—SO₂含量标准曲线是将一系列已知质量的电解质与测定时所用体积相同的BaCl₂水溶液形成不同浊度的悬浊液，经测定浊度，和折算到所述抽取的气体样本的体积中的含量获得的。

一般情况下，检测环境大气中的电解质含量要抽取较大体积的气体样本，而检测烟气中的SO₂含量要抽取较小体积的气体样本，以浊度传感器的量程和所得悬浊液的浊度范围估计确定。

4、一种大气质量的检测装置，如图1、2所示，有抽气机12、容器6、浊度传感器、电导率传感器、pH值传感器和控制装置11。其中容器的底部有排液管15，排液管上安装有排液电磁阀16。容器外设置有一对浊度传感器的光收发元件4，光收发元件的光路通过圆柱状容器的中心轴，容器由透明材料制作。容器上沿经密封圈5加盖有检测架9，密封圈是开口向外的C形截面，检测架中心设置有抽气管1与抽气机进口连接；外围固定安装有进气管8和加液管3，其中进气管经过滤器10连接气体采样位置，加液管经加液电磁阀连接储液箱13；近中轴位置设置有电导率传感器电极2和pH值传感器电极7；进气管、加液管及两电极均向下延伸但不与浊度传感器的光收发元件光路相接触，其中进气管插到容器近底部。有温度传感器、压力传感器连接在容器内液态介质14上方。抽气机、各电磁阀及各传感器与控制装置作电连接，控制装置根据温度传感器、压力传感器所反馈的温度、压力通过计算来控制流量，使所抽气体样本的体积是标准体积；控制装置还根据检测传感器反馈的含量指标值依据标准曲线以内插法进行计算并输出结果的运算器；同时控制装置根据触发条件控制排液电磁阀和加液电磁阀工作，用来排弃容器内的完成测定的液体，加注新的液态介质。

工作时，气体样本在抽气机造成的容器内的负压的作用下，通过过滤器从进气管被吸入容器中，气体从容器底部喷出在搅动液态介质的同时与液态介质充分混和。气体中的颗粒物或者电解质从气液界面进入液态介质中形成浑浊的电解质。

多次测定之间，采用先测定未通气前液态介质的指标值归零后测定通气后液态介质各项参数的方法校正。

液态介质是Ba²⁺水溶液时，使用两个储液桶，一为水一为BaCl₂水溶液，通过电磁阀控制切换。测定前先用水测定颗粒物浊度，再换BaCl₂水溶液后测总浊度，计算时先减去颗粒物浊度后再用内插法计算SO_x含量。或者先用水测定颗粒物浊度及总电解质（SO_x、NO_x）的电导率，计算得出电解质总含量，再换BaCl₂水溶液后测总浊度，计算时先减去颗粒物浊度后再用内插法计算SO_x含量，而电解质总含量与SO_x含量之差即为NO_x含量。

为提高精确度防止可溶性盐类被计为电解质，或者求取气体样本中的可溶性盐类，在检测电导率的同时检测pH值，通过pH值—电解质含量曲线计算电解质总量，从以电导率计算得到的电解质总量中减去以pH值计算得到的电解质总量即为可溶性盐类含量。此时水中不加氧化剂。其中pH值—电解质含量曲线可按含量指标值—待测对象含量标准曲线的绘制方法获得。

或者，先在水中不加氧化剂测定pH值并计算电解质含量，再在加氧化剂后测定pH值并计算电解质含量，两个电解质含量就是可溶性盐类含量。

5、一种远程控制的大气质量的实时检测装置，同上例，控制装置中设置有通信模块，通过有线连接或者无线通信系统连接监测端。监测端控制装置有输入输出模块，连接输入输出装置。

6、一种远程控制的大气质量的实时检测装置，有转盘式容器架，容器架的垂直转轴经传动机构连接转动驱动电机。多个容器均分地放置在以转轴为圆心的圆周上，转盘作逐位转动。所述检测架安装在升降悬臂上，升降悬臂经传动机构连接升降驱动电机，升降行程大于进气管伸入容器的深度，转盘停止时转盘上有一个容器与检测架同轴。两个驱动电机连接控制装置，悬臂升降与转盘转动有互锁机构使不会同时工作。

需要调换容器时，升降悬臂上升使容器脱离检测架及其上安装的各种部件，容器架转动后升降悬臂下降可使检测架与容器密封。

7、一种远程控制的大气质量的实时检测装置，有转盘式容器架，容器架的垂直转轴经传动机构连接转动驱动电机。多个容器均分地放置在以转轴为圆心的圆周上，转盘作逐位转动。检测架下方有升降台，升降台低位平面与容器架平面同高，升降行程大于进气管伸入容器的深度。还有传递机械臂，机械臂受控制以其上夹头将容器从容器架移动到升降台。升降机构和机械臂的驱动元件为气缸，控制气缸的电磁阀和转动驱动电机连接控制装置。

需要调换容器时，升降台降下使容器脱离检测架及其上安装的各种部件，机械臂配合容器架的转动可将使用完毕的容器移动到容器架上，和将等待使用的容器移动到升降台上，升降台上升可使检测架与容器密封。

6、7两例的容器为平底容器且无需设置排液管。

8、一种远程控制的大气质量的实时检测装置，容器与例4所用容器相同，

容器底部设置有排液管，排液管上安装有排液电磁阀。除检测架外还有清洗架，清洗架轴线上经空心轴安装旋转清洗刷，清洗刷毛之间有辐射状布置的喷水管，喷水管连通空心轴，空心轴一清洗电机连接并以旋转接头连接清洗水泵。检测架和清洗架按V字臂安装在活动立柱上，活动立柱有上下和左右摆动的动作，其驱动元件是气缸，上下行程小于清洗刷空心轴伸入容器的深度，左右摆动角度与V字臂夹角相同。排液电磁阀、清洗水泵、清洗电机及气缸电磁阀与控制装置连接。

需要清洗时，先排除其中液体和提出检测架，再转动活动立柱后将清洁架与容器配合，清洗完成后反向动作。

9、远程控制的大气质量的实时检测装置，设置有容器的活动密封盖，和与控制装置连接的开闭盖机构。在两次检测间隔时间内用来封闭容器中，以防其中准备的液态介质蒸发或环境中尘埃进入容器。

10、在进气管下端连接一个布气板，是一圆盘形空盒，盒面上有细小通气孔，使所抽取的气体以更细小的气泡进入液体，提高混合程度。

Claims (9)

1.一种大气质量的检测装置，有抽气机、检测待测对象指标值的检测传感器、控制装置和装有液态介质的容器，有从容器的底部将气体样本充入液态介质的布气装置；所述检测传感器的敏感元件是浊度传感器的光收发元件、电导率传感器的电极、pH值传感器的电极中的至少一种；所述检测传感器的检测作用位置是液态介质所在范围；所述抽气机安装在由管道连接的由气体样本抽取位置、布气装置、容器中液态介质上方空间、从液态介质中逸出的气体排弃位置组成的气路上，气路上有流量控制装置；所述控制装置连接检测传感器、流量控制装置、抽气机；所述控制装置有根据检测传感器反馈的含量指标值依据标准曲线以内插法进行计算并输出结果的运算器；其特征在于所述容器放置在容器架上，所述检测传感器安装在检测架上，所述检测传感器的敏感元件在所述检测架的底面以下并以连接杆固定安装在检测架上，所述检测架底面与所述容器上口之间有密封装置；还有容器更新装置，所述容器更新装置的结构是：所述容器架安装在垂直转轴上，垂直转轴经传动机构连接驱动电机，所述容器有多个且均匀放置在以转轴为圆心的圆周上；所述检测架下方有升降机构，还有将容器从容器架移动到升降机构的机械臂；驱动电机、升降机构和机械臂连接控制装置。

2.一种大气质量的检测装置，有抽气机、检测待测对象指标值的检测传感器、控制装置和装有液态介质的容器，有从容器的底部将气体样本充入液态介质的布气装置；所述检测传感器的敏感元件是浊度传感器的光收发元件、电导率传感器的电极、pH值传感器的电极中的至少一种；所述检测传感器的检测作用位置是液态介质所在范围；所述抽气机安装在由管道连接的由气体样本抽取位置、布气装置、容器中液态介质上方空间、从液态介质中逸出的气体排弃位置组成的气路上，气路上有流量控制装置；所述控制装置连接检测传感器、流量控制装置、抽气机；所述控制装置有根据检测传感器反馈的含量指标值依据标准曲线以内插法进行计算并输出结果的运算器；其特征在于所述容器放置在容器架上，所述检测传感器安装在检测架上，所述检测传感器的敏感元件在所述检测架的底面以下并以连接杆固定安装在检测架上，所述检测架底面与所述容器上口之间有密封装置；还有容器更新装置，所述容器更新装置的结构是：所述容器架安装在垂直转轴上，垂直转轴经传动机构连接驱动电机，所述容器有多个且均匀放置在以转轴为圆心的圆周上；所述检测架安装在升降机构上，检测架升降方向针对容器架停止转动时的一个容器放置位置；驱动电机和升降机构连接控制装置。

3.一种大气质量的检测装置，有抽气机、检测待测对象指标值的检测传感器、控制装置和装有液态介质的容器，有从容器的底部将气体样本充入液态介质的布气装置；所述检测传感器的敏感元件是浊度传感器的光收发元件、电导率传感器的电极、pH值传感器的电极中的至少一种；所述检测传感器的检测作用位置是液态介质所在范围；所述抽气机安装在由管道连接的由气体样本抽取位置、布气装置、容器中液态介质上方空间、从液态介质中逸出的气体排弃位置组成的气路上，气路上有流量控制装置；所述控制装置连接检测传感器、流量控制装置、抽气机；所述控制装置有根据检测传感器反馈的含量指标值依据标准曲线以内插法进行计算并输出结果的运算器；其特征在于所述容器放置在容器架上，所述检测传感器安装在检测架上，所述检测传感器的敏感元件在所述检测架的底面以下并以连接杆固定安装在检测架上，所述检测架底面与所述容器上口之间有密封装置；还有容器更新装置，所述容器更新装置的结构是：所述容器底部设置有排液管，排液管上安装有排液电磁阀；有容器清洗机构，所述容器清洗机构有清洗架，清洗架上向下安装有清洗刷及喷水管；有检测架和容器之间及容器清洗机构和容器之间相互动作的配用装置；所述排液电磁阀、清洗机构和配用装置与控制装置连接。

4.如权利要求3所述的大气质量的检测装置，其特征在于所述配用装置是用来安装检测架的检测架机械臂和用来安装清洗机构的清洗机械臂。

5.如权利要求1或2或3所述的大气质量的检测装置，其特征在于有液态介质储液箱安装在高位，有液态介质加液管穿过检测架并与检测架固定，加液管上安装有加液电磁阀，加液电磁阀连接控制装置。

6.如权利要求1或2或3所述的大气质量的检测装置，其特征在于所述布气装置以垂直向上的进气管固定安装在检测架上，进气管穿过检测架后连接集气端，有抽气管固定安装在检测架上，抽气管穿过检测架后连接抽气机，抽气机出口排空。

7.如权利要求1或2或3所述的大气质量的检测装置，其特征在于还有通信模块与所述控制装置连接，所述通信模块经有线或无线通信系统与监测平台交互信息。

8.如权利要求1或2或3所述的大气质量的检测装置的检测方法，待测对象是限定尺寸范围内的可吸入颗粒物含量和电解质含量，先抽取一定体积的气体样本，滤去大于限定尺寸的颗粒后从底部通入一定体积的水中达到充分混和，使限定尺寸范围内的可吸入颗粒物与液态介质形成悬浊液、电解质溶于所述水中形成电解质水溶液；再检测悬浊液的浊度和电解质水溶液的电导率；最后分别通过浊度—限定尺寸范围内的可吸入颗粒物含量标准曲线和电导率—电解质含量标准曲线以内插法进行计算；

其特征在于：

还对电解质中的SO₄ ^2-进行检测，检测中所用水被配制成已知浓度的Ba²⁺水溶液，检测步骤是将一定体积的气体样本从底部通入一定体积的Ba²⁺水溶液中达到充分混和使所述SO₄ ^2-与所述Ba²⁺水溶液中的Ba²⁺生成BaSO₄而形成悬浊液；再检测悬浊液的浊度；先以用Ba²⁺水溶液检测得到的浊度减去用水检测得到的浊度得到计算SO₄ ^2-的浊度，最后通过计算SO₄ ^2-的浊度—SO₄ ^2-含量标准曲线以内插法进行计算。

9.如权利要求8所述的大气质量的检测装置的检测方法，其特征在于在检测电导率的同时检测pH值，先通过pH值—电解质含量曲线计算电解质总量，再从以电导率计算得到的电解质总量中减去以pH值计算得到的电解质总量获得可溶性盐类含量。