CN107121513A - 大气在线监测仪 - Google Patents

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Abstract

本发明提供大气在线监测仪。其技术方案为：主要由检测样气（1）、流量二阀（2）、流量一阀（3）、十通阀（4）、烤箱（5）、温度模块（6）、检测器（7）、控制器（8）、载气（9）、（氢气（10）、氧气（11）、流量三阀（12）、流量四阀（13）、打印机（14）、工控机（15）、互联网（16）、交流电源（17）、总交换机（18）、交直流转换变压器（19)、电磁阀（20）、流量控制板（21）和流量阀（22）构成。本发明设计合理实用，自动点火并低电压点火对设备危害小，并且可熄火检测；检测器和软件模块化，便于用户快速定制，利于环境科技大力推广。

Description

大气在线监测仪
技术领域
本发明涉及大气监测技术领域，尤其是大气在线监测仪。
背景技术
原有设备体积大，不能在线使用，只能抽样返回实验室出样，气体有损失、易吸附，测量值差异较大，传统设备使用机械阀控制，精度低，受温度、压力和地区差异影响较大，易造成误判断，大气测量技术急需大力改进。
发明内容
本发明的目的在于提供检测模块化利于在线监测的大气在线监测仪。其技术方案为：运行流程四大步骤：第一步骤将检测样气气体成分进行分离：检测样气通过流量阀控制进入烤箱加热，接入十通阀，载气接入十通阀，根据检测成分设定分析时间，根据分析时间载气周期性将检测样气通过十通阀的切换推入分离色谱槽柱，将检测气中的需要检测的气体成分进行分离；第二步骤计算被分离的气体成分的浓度：分离后的各种气体成分以不同时间进入火焰离子检测器中，产生电信号传入控制器，由控制器检测信号并连续采集，通过微积分运算，计算各气体成分浓度；第三步骤将各气体成分浓度值上传并保存：控制器将各气体成分浓度值上传工控机；进行图表和曲线显示并存档，可查阅历史分组数据和历史曲线，检测数据可通过模拟信号输出或以网络通讯方式向外传输；第四步骤控制器精确控制温度和流量：火焰离子检测器由氢气和氧气作为燃烧气体，烤箱和火焰离子检测器的温度由控制器精确控制，燃烧气、检测样气和载气的流量同样受控制器精确控制。
十通阀连接七路，一路通过流量一阀连接检测样气管，二路通过流量二阀连接载气管，三路通过流量三阀连接氢气管，四路通过流量四阀连接氧气管，五路连接控制器，六路连接烤箱，七路连接检测器，检测器连接温度模块，检测器信号连接控制器，控制器七路控制连接，一路连接工控机，工控机连接打印机和互联网，控制器将各气体成分浓度值上传工控机，二路连接温度模块，温度模块分别连接烤箱和检测器，控制器通过温度模块分别控制烤箱和检测器的温度，三路连接十通阀，控制器控制十通阀的切换，四路连接流量一阀，控制器控制流量一阀的开启关闭及检测样气流量大小，五路连接流量二阀，控制器控制流量二阀的开启关闭及载气流量大小，六路连接流量三阀，控制器控制流量三阀的开启关闭及氢气流量大小，七路连接流量四阀，控制器控制流量四阀的开启关闭及氧气流量大小；交流电源连接三路，一路连接工控机，二路连接温度模块，温度模块分别连接烤箱和检测器，控制器发信号给温度模块，温度模块控制烤箱和检测器的温度，三路连接交直流转换变压器，通过交直流转换变压器连接直流电路，直流电路连接三路，交直流转换变压器连接一路总交换机，二路连接控制器，控制器连接电磁阀，三路连接流量控制板，流量控制板连接流量阀。
测量数据信号输出设为以太网/串口/模拟量。
温度控制精度设为0.01℃。
流量控制精度设为0.01ml/min。
本发明设计合理实用，自动点火并低电压点火对设备危害小，并且可熄火检测；检测器和软件模块化，便于用户快速定制，利于环境科技大力推广。
附图说明
图1是本发明的流程示意图;
图2是本发明的电路示意图。
具体实施方式
如图1和2所示，大气在线监测仪，其主要由检测样气1、流量二阀2、流量一阀3、十通阀4、烤箱5、温度模块6、检测器7、控制器8、载气9、氢气10、氧气11、流量三阀12、流量四阀13、打印机14、工控机15、互联网16、交流电源17、总交换机18、交直流转换变压器19、电磁阀20、流量控制板21和流量阀22构成。运行流程四大步骤：第一步骤将检测样气1气体成分进行分离：检测样气1通过流量阀22控制进入烤箱5加热，接入十通阀4，载气9接入十通阀4，根据检测成分设定分析时间，根据分析时间载气9周期性将检测样气1通过十通阀4的切换推入分离色谱槽柱，将检测气中的需要检测的气体成分进行分离；第二步骤计算被分离的气体成分的浓度：分离后的各种气体成分以不同时间进入火焰离子检测器7中，产生电信号传入控制器8，由控制器8检测信号并连续采集，通过微积分运算，计算各气体成分浓度；第三步骤将各气体成分浓度值上传并保存：控制器8将各气体成分浓度值上传工控机15；进行图表和曲线显示并存档，可查阅历史分组数据和历史曲线，检测数据可通过模拟信号输出或以网络通讯方式向外传输；第四步骤控制器8精确控制温度和流量：火焰离子检测器7由氢气10和氧气11作为燃烧气体，烤箱5和火焰离子检测器7的温度由控制器8精确控制，燃烧气、检测样气1和载气6的流量同样受控制器5精确控制。十通阀4连接七路，一路通过流量一阀3连接检测样气1管，二路通过流量二阀2连接载气9管，三路通过流量三阀12连接氢气10管，四路通过流量四阀13连接氧气11管，五路连接控制器8，六路连接烤箱5，七路连接检测器7，检测器7连接温度模块3，检测器7信号连接控制器8，控制器8七路控制连接，一路连接工控机15，工控机15连接打印机14和互联网16，控制器8将各气体成分浓度值上传工控机15，二路连接温度模块6，温度模块6分别连接烤箱5和检测器7，控制器8通过温度模块6分别控制烤箱5和检测器7的温度，三路连接十通阀4，控制器8控制十通阀4的切换，四路连接流量一阀3，控制器8控制流量一阀3的开启关闭及检测样气1流量大小，五路连接流量二阀2，控制器8控制流量二阀2的开启关闭及载气9流量大小，六路连接流量三阀12，控制器8控制流量三阀12的开启关闭及氢气10流量大小，七路连接流量四阀13，控制器8控制流量四阀13的开启关闭及氧气11流量大小（见图1）；交流电源17连接三路，一路连接工控机15，二路连接温度模块6，温度模块6分别连接烤箱5和检测器7，控制器8发信号给温度模块6，温度模块6控制烤箱5和检测器7的温度，三路连接交直流转换变压器19，通过交直流转换变压器19连接直流电路，直流电路连接三路，交直流转换变压器19连接一路总交换机18，二路连接控制器8，控制器8连接电磁阀20，三路连接流量控制板21，流量控制板21连接流量阀22（见图2）。测量数据信号输出设为以太网/串口/模拟量。温度控制精度设为0.01℃。流量控制精度设为0.01ml/min。
操作流程
实施例1：
四大步骤：第一步骤将检测样气1气体成分进行分离：检测样气1通过流量阀22控制进入烤箱5加热，接入十通阀4，载气9接入十通阀4，根据检测成分设定分析时间，根据分析时间载气9周期性将检测样气1通过十通阀4的切换推入分离色谱槽柱，将检测气中的需要检测的气体成分进行分离；第二步骤计算被分离的气体成分的浓度：分离后的各种气体成分以不同时间进入火焰离子检测器7中，产生电信号传入控制器8，由控制器8检测信号并连续采集，通过微积分运算，计算各气体成分浓度；第三步骤将各气体成分浓度值上传并保存：控制器8将各气体成分浓度值上传工控机15；进行图表和曲线显示并存档，可查阅历史分组数据和历史曲线，检测数据可通过模拟信号输出或以网络通讯方式向外传输；第四步骤控制器8精确控制温度和流量：火焰离子检测器）由氢气10和氧气11作为燃烧气体，烤箱5和火焰离子检测器7的温度由控制器8精确控制，燃烧气、检测样气1和载气6的流量同样受控制器5精确控制。
本发明使用前，原有设备体积大，不能在线使用，只能抽样返回实验室出样，气体有损失、易吸附，测量值差异较大；传统设备流量和温度控制精度低。设备受温度、压力和地区差异影响较大，易造成误判断。本发明经过长期实践创新出一套独有的技术方案，实施例1的优点在于：一、测量数据信号输出设为以太网/串口/模拟量。二、温度控制精度设为0.01℃。三、流量控制精度设为0.01ml/min。四、检测量程自动调节。五、自动参数标定和零点校正。六、自动点火并低电压点火对设备危害小，并且可熄火检测。七、检测器7和软件模块化，便于用户快速定制。八、利于环境科技大力推广。

Claims (5)

1.大气在线监测仪，其特征在于：运行流程四大步骤：第一步骤将检测样气（1）气体成分进行分离：检测样气（1）通过流量阀（22）控制进入烤箱（5）加热，接入十通阀（4），载气（9）接入十通阀（4），根据检测成分设定分析时间，根据分析时间载气（9)周期性将检测样气（1）通过十通阀（4）的切换推入分离色谱槽柱，将检测气中的需要检测的气体成分进行分离；第二步骤计算被分离的气体成分的浓度：分离后的各种气体成分以不同时间进入火焰离子检测器（7）中，产生电信号传入控制器（8），由控制器（8）检测信号并连续采集，通过微积分运算，计算各气体成分浓度；第三步骤将各气体成分浓度值上传并保存：控制器（8）将各气体成分浓度值上传工控机（15）；进行图表和曲线显示并存档，可查阅历史分组数据和历史曲线，检测数据可通过模拟信号输出或以网络通讯方式向外传输；第四步骤控制器（8）精确控制温度和流量：火焰离子检测器（7）由氢气（10）和氧气（11）作为燃烧气体，烤箱（5）和火焰离子检测器（7）的温度由控制器（8）精确控制，燃烧气、检测样气（1）和载气（6)的流量同样受控制器（5）精确控制。
2.根据权利要求1所述的大气在线监测仪，其特征在于：十通阀（4）连接七路，一路通过流量一阀（3）连接检测样气（1）管，二路通过流量二阀（2）连接载气（9）管，三路通过流量三阀（12）连接氢气（10）管，四路通过流量四阀（13）连接氧气（11）管，五路连接控制器（8），六路连接烤箱（5），七路连接检测器（7），检测器（7）连接温度模块（3），检测器（7）连接控制器8），控制器（8）七路控制连接，一路连接工控机（15），工控机（15）连接打印机（14）和互联网（16），二路连接温度模块（6），温度模块（6）分别连接烤箱（5）和检测器（7），三路连接十通阀（4），四路连接流量一阀（3），五路连接流量二阀（2），六路连接流量三阀（12），七路连接流量四阀（13）；交流电源（17）连接三路，一路连接工控机（15），二路连接温度模块（6），温度模块（6）分别连接烤箱（5）和检测器（7），三路连接交直流转换变压器（19)，通过交直流转换变压器（19)连接直流电路，直流电路连接三路，交直流转换变压器（19)连接一路总交换机（18），二路连接控制器（8），控制器（8）连接电磁阀（20），三路连接流量控制板（21），流量控制板（21）连接流量阀（22）。
3.根据权利要求1或2所述的大气在线监测仪，其特征在于：测量数据信号输出设为以太网/串口/模拟量。
4.根据权利要求1或2所述的大气在线监测仪，其特征在于：温度控制精度设为0.01℃。
5.根据权利要求1或2所述的大气在线监测仪，其特征在于：流量控制精度设为0.01ml/min。
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