CN107449868A - 一种大气监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种大气监测系统，该方案中，被分析气体采样时依次通过高温伴热管、分析仪本体和气泵，即本方案中，对样气的采集为负压进样的方式。同时，经过高温伴热管加热的样气，先经过分析仪本体，然后再进入气泵，即进入气泵的样气已经是经过了一定时间的降温，故负压进样可以有效的保护气泵不被高温气体损坏而加速老化。
Description
技术领域
本发明涉及一种监测设备，尤其是指一种可用于监测VOCs的大气监测系统。
背景技术
大气监测的目的是通过对大气环境中主要污染物质进行定期或连续的监测，为研究大气质量的变化规律和发展趋势，开展大气污染的预测预报工作提供依据。随之人类文明的进步，释放到大气中的污染物日益增多，其中污染最为严重的有机物污染物是VOCs(挥发性有机物)，因此VOCs的监测是大气监测的重要工作。
VOCs来源广泛，主要有工业固定源、机动车尾气排放源和日常生活源，工业固定源是主要排放源，具有排放强度大、浓度高、污染物种类多、持续时间长等特点。在进行固定源VOCs监测时，样品气体通过采样气泵抽取下来，经过流量计再通入到VOCs分析仪中。存在如下几点问题：
首先由于采样气泵压力不均衡，并不能确保每次进样的压力一致，因此也不能保证每次分析的进样量的一致，导致分析结果偏差。
其次正压进样方式通标气标定时，由于标气本身也有一定的压力，无法保证标气进样与样气进样压力一致，另外由于采样气泵流量较大，也极其的浪费标气。
再者由于VOCs分析必须采用高温伴热采样方式，而采样下来气体又不能用降温的措施，因此采样泵的寿命也会受到很大的影响。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种大气监测系统，包括依次相连的采样高温伴热管、用于分析气体的分析仪本体、提供动力的气泵，其中采样高温伴热管通过管道与分析仪本体的进气口相连，分析仪本体的出气口通过管道与气泵的进气口相连。
进一步的，所述分析仪本体并联一调节分析仪流量的分析仪旁路，即分析仪旁路两端分别连通分析仪本体的进气口和出气口。
进一步的，所述气泵并联一调节气泵流量的气泵旁路，即气泵旁路的两端分别连通气泵的进气口和出气口。
进一步的，所述分析仪本体与气泵之间连接一大气平衡阀。
进一步的，所述大气平衡阀为三通电磁阀，大气平衡阀同时可与大气接通。
进一步的，所述分析仪旁路设置有调节分析仪旁路流量的调节阀。
进一步的，所述调节阀为针阀。
进一步的，大气监测系统还包括一流量计，流量计一端连通所述气泵和气泵旁路，流量计另一端与大气相通。
进一步的，所述伴热管一端连接采集气体的采样口，伴热管另一端与所述分析仪本体相连。
进一步的，所述分析仪本体为气相色谱仪。
本方案中，通过设计高温伴热管、分析仪本体和气泵几者之间的连接配合关系，使得被分析气体可依次先后通过高温伴热管、分析仪本体和气泵，即本方案中，大气监测系统对样气的采集为负压进样的方式而非现有技术中样气先通过气泵再通过分析仪本体的正压进样方式。同时，这种负压进样方式使得的经过高温伴热管加热的样气，先经过分析仪本体进行分析，然后再进入气泵，即进入气泵的样气已经是经过了一定时间的降温，即通过气泵的样气的温度已经是一种相对比较低的状态，故负压进样可以有效的保护气泵不被高温气体损坏而加速老化。
附图说明
下面结合附图详述本发明的具体方案
图1为本发明一种大气监测系统的结构图。
图中，1-采样高温伴热管、2-针阀、3-分析仪旁路、4-气相色谱仪、5-三通电磁阀、6-大气通路、7-气泵旁路、8-气泵、9-流量计。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
结合附图1所示，本发明公开了一种大气监测系统，包括依次相连的采样高温伴热管1、用于分析气体的分析仪本体、提供动力的气泵8，其中采样高温伴热管1通过管道与分析仪本体的进气口相连，分析仪本体的出气口通过管道与气泵8的进气口相连。针对现有技术中，大气监测系统采用正压进样的方案，本发明方案创设性地采用负压进样。具体为待测样气从高温伴热管一端的进样口进入该大气监测系统，然后被采样高温伴热管1加热到特定温度的样气进入到分析仪本体中进行分析检测，最后在流经气泵8并派出该大气监测系统，即样气先经过分析仪本体然后再经过泵，实现负压进样。因为样气经过采样高温伴热管1后具有一定的温度，在正压进样中，加热后的样气直接进入到气泵8中，然后再通过分析仪本体，由于刚加热后的样气温度较高，若直接进入气泵8，会导致气泵8被高温气体损坏、加速老化。但若采用本方案中的负压进样，即经采样高温伴热管1加热后的样气先通过分析仪本体，然后再通过气泵8，这一方案设计使得加热后的样气在到达气泵8时已经冷却到了一个较低的温度，使得气泵8不易被损坏。
在上述方案的基础上，优选的，所述分析仪本体并联一调节分析仪流量的分析仪旁路3，即分析仪旁路3两端分别连通分析仪本体的进气口和出气口。为保持进样的稳定和持续性，以及最后测量结果的准确性，在通过采样高温伴热管1进入的样气流量需保持在一定范围，而分析仪本体所需的进样量小于该整体的样气流量，此时，则需要为分析仪本体并联一分析仪旁路3，解决分析仪本体进样流量的分流问题。同时，为了调整分析仪旁路3与分析仪本体两者间的样气流量分配问题，需要在分析仪旁路3设置有调节分析仪旁路3流量的调节阀。并且所述调节阀可优选为针阀2。可以确保进样流量保持在一个比较低的状况，也保证采样气泵8整体流量。
优选的，所述气泵8并联一调节气泵8流量的气泵旁路7，即气泵旁路7的两端分别连通气泵8的进气口和出气口。本方案中设计该气泵旁路7可以很好地防止出现气泵8的负载过大而损坏气泵8的情形。同时，大气监测系统还包括一流量计9，流量计9一端连通所述气泵8和气泵旁路7，流量计9另一端与大气相通。因流量计9一端连接的是相互并联的气泵8和气泵旁路7，故该流量计9可以测量整个大气监测系统总的流量。
此外，所述分析仪本体与气泵8之间连接一大气平衡阀。且所述大气平衡阀可优选为三通电磁阀5，大气平衡阀同时连接大气通路6，大气平衡阀同时可与大气接通。针对进样压力不均衡的情况，通过在分析仪本体的出气口增加一个三通电磁阀5，在分析仪本体进样后，在一定时间里将电磁阀打开与大气导通，可使得进样的压力保持在一个相对平衡的状态。
最后，所述分析仪本体可以为气相色谱仪4，可对进入的样气混合气体中各组成分进行分析检测，如测量工厂所排放烟气中各种挥发性有机物的成分，同时分析仪本体也可以为其它类型的气体分析设备。
本方案中的大气监测系统启动时，让气泵开始运转，形成局部的负压，并使得样气在负压的作用下从采样高温伴热管一端的采样口进入该大气监测系统，然后样气经过采样高温伴热管进行样气的加热，使待分析样气达到所需的温度，然后气体进入到分析仪本体中进行分析，如样气组分的分析，同时多余的气体则通过分析仪旁路流走，最后汇集通过气泵和气泵旁路排出。在分析仪本体进样后一定时间内，大气平衡阀打开，使得分析仪本体内部气体与大气通路相通，压力与大气平衡。
本方案中，被分析气体依次通过高温伴热管、分析仪本体和气泵，即本方案中，对样气的采集为负压进样的方式。同时，经过高温伴热管加热的样气，先经过分析仪本体进行分析，然后再进入气泵，即进入气泵的样气已经是经过了一定时间的降温，故负压进样可以有效的保护气泵不被高温气体损坏而加速老化。同时，本方案中分析仪旁路的增设，可以减低标气的用例，为分析仪本体分流，并节约维护成本。此外，气泵旁路可以保护气泵的负载过大，从而损坏气泵这一情形。最后，大气平衡阀可以有效地保持进样压力平衡，使得分析结果重复性好。
此处，上、下、左、右、前、后只代表其相对位置而不表示其绝对位置。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种大气监测系统，其特征在于：包括依次相连的采样高温伴热管、用于分析气体的分析仪本体、提供动力的气泵，其中采样高温伴热管通过管道与分析仪本体的进气口相连，分析仪本体的出气口通过管道与气泵的进气口相连。
2.如权利要求1所述的大气监测系统，其特征在于：所述分析仪本体并联一调节分析仪流量的分析仪旁路，即分析仪旁路两端分别连通分析仪本体的进气口和出气口。
3.如权利要求2所述的大气监测系统，其特征在于：所述气泵并联一调节气泵流量的气泵旁路，即气泵旁路的两端分别连通气泵的进气口和出气口。
4.如权利要求3所述的大气监测系统，其特征在于：所述分析仪本体与气泵之间连接一大气平衡阀。
5.如权利要求4所述的大气监测系统，其特征在于：所述大气平衡阀为三通电磁阀，大气平衡阀同时可与大气接通。
6.如权利要求5所述的大气监测系统，其特征在于：所述分析仪旁路设置有调节分析仪旁路流量的调节阀。
7.如权利要求6所述的大气监测系统，其特征在于：所述调节阀为针阀。
8.如权利要求4-7任一项所述的大气监测系统，其特征在于：大气监测系统还包括一流量计，流量计一端连通所述气泵和气泵旁路，流量计另一端与大气相通。
9.如权利要求8所述的大气监测系统，其特征在于：所述采样高温伴热管一端连接采集气体的采样口，伴热管另一端与所述分析仪本体相连。
10.如权利要求9所述的大气监测系统，其特征在于：所述分析仪本体为气相色谱仪。
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