CN107782678A - 一种便携式气相分子吸收光谱仪 - Google Patents

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丁文彬
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曾祥丽
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Abstract

本发明公开了一种便携式气相分子吸收光谱仪，其中，包括控制装置、液路装置、气路装置以及光路装置，控制装置分别控制连接液路装置、气路装置以及光路装置；液路装置包括依次连接的进样装置、混合装置、反应装置以及分离装置；气路装置包括依次连接的气源、分离装置、吸光管以及弃物处理装置；光路装置包括依次连接的光源、吸光管、滤光装置、光探测器。能够增加检测装置的精度与抗干扰能力，结构简单、便于携带，适应户外检测环境，应用前景广阔。

Description

一种便携式气相分子吸收光谱仪
技术领域
本发明涉及光学分析仪器，具体涉及一种便携式气相分子吸收光谱仪。
背景技术
气相分子吸收光谱法是基于被检测成分所分解成的气体对光的吸收强度与被检测成分浓度的关系遵守比耳定律这一原则来进行定量测定的，检测时首先通过化学反应，将水溶液中的离子或者分子转化为某种气体，气体分子在不受外界影响的情况下，通常处于相对稳定的状态，称之为基态气体分子。但是，一旦这些气体分子接受到特定波长的光辐射时，很容易产生相应的分子振动。发生分子振动所需能量是一定的，这种特定的能量称为分子特征谱线。在气相分子吸收光谱法中，选特定波长的光源，气态分子对该光源发出的特征波长光产生分子振动吸收，根据光的被吸收程度计算出分子浓度，根据吸收波长的不同，也可以确定被检测成分而进行定性分析。而现有的气相分子吸收光谱仪主要是使用单色器选择特征光对目标物质进行分析，会造成数据上的低准确率。
发明内容
本发明提供一种便携式气相分子吸收光谱仪，能够增加检测装置的精度与抗干扰能力，结构简单、便于携带，适应户外检测环境，用以解决现有技术导致的缺陷。
为实现上述目的本发明提供以下的技术方案：一种便携式气相分子吸收光谱仪，其中，包括控制装置、液路装置、气路装置以及光路装置，所述控制装置分别控制连接所述液路装置、所述气路装置以及所述光路装置；
所述液路装置包括依次连接的进样装置、混合装置、反应装置以及分离装置；
所述气路装置包括依次连接的气源、所述分离装置、吸光管以及弃物处理装置；
所述光路装置包括依次连接的光源、所述吸光管、滤光装置、光探测器。
上述的一种便携式气相分子吸收光谱仪，其中，所述控制装置、液路装置、气路装置以及光路装置内部分别设有处理装置。
上述的一种便携式气相分子吸收光谱仪，其中，所述处理装置包括接收与发送装置、数据处理装置。
上述的一种便携式气相分子吸收光谱仪，其中，所述混合装置为样品和试剂混合装置。
上述的一种便携式气相分子吸收光谱仪，其中，所述分离装置为气液分离装置。
上述的一种便携式气相分子吸收光谱仪，其中，所述光源为连续光源或锐线光源。
上述的一种便携式气相分子吸收光谱仪，其中，所述滤光装置为紫外滤光器。
上述的一种便携式气相分子吸收光谱仪，其中，所述光探测器为光半导体探测器或电子管探测器。
上述的一种便携式气相分子吸收光谱仪，其中，所述分离装置连接于所述弃物处理装置。
依据上述本发明一种便携式气相分子吸收光谱仪提供的技术方案的效果是：能够增加检测装置的精度与抗干扰能力，结构简单、便于携带，适应户外检测环境。
附图说明
图1为本发明一种便携式气相分子吸收光谱仪结构示意图。
其中，附图标记如下：控制装置101、液路装置102、气路装置103、光路装置104、弃物处理装置105、进样装置106、混合装置107、反应装置108、分离装置109、气源110、吸光管111、光源112、滤光装置113、光探测器114。
具体实施方式
为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本发明。
本发明的第一实施例是提供一种便携式气相分子吸收光谱仪，目的是增加检测装置的精度与抗干扰能力，结构简单、便于携带，适应户外检测环境。
如图1所示，一种便携式气相分子吸收光谱仪，其中，包括控制装置101、液路装置102、气路装置103、光路装置104以及弃物处理装置105，控制装置101分别控制连接液路装置102、气路装置103以及光路装置104；液路装置102包括依次连接的进样装置106、混合装置107、反应装置108以及分离装置109；气路装置103包括依次连接的气源110、分离装置109、吸光管111以及弃物处理装置105；光路装置104包括依次连接的光源112、吸光管111、滤光装置113、光探测器114。
本实施例提供的一种便携式气相分子吸收光谱仪是基于气相分子吸收光谱法检测气体的原理，其操作过程如下：
组装好控制装置101、液路装置102、气路装置103以及光路装置104，首先通过控制装置101控制操作液路装置102，在液路装置102中样品和反应所需的各类试剂通过进样装置106引入液路装置102，在混合装置107中将其按检测反应所需混合并送入反应装置108，试剂在反应装置108中根据目标物质的检测需求使经过充分混合的样品和试剂进行化学反应；其中，催化反应的方式包括但不限于使用催化剂、加热、光催化等方式。反应后的样品和试剂混合物被送入分离装置109；其次，控制装置101控制气路装置103，气源110将检测用载气压入分离装置109，可用于检测样品中目标物质含量的特征气体被载气带入吸光管111中；最后，控制装置101控制光路装置104，光源112发出的光照射吸光管111中被载气带入的特征气体，一部分光被吸光管111中的气体所吸收，剩余的光经过滤光装置113，选择待测物质吸收效应强的特征光束，其光强度被光探测器114转化为对应的电信号，信号的变化可用于确定待测物质的含量。检测过程中生成的废液、废气，送入弃物处理装置105，避免造成环境污染。
本实施例提供的一种便携式气相分子吸收光谱仪中的控制装置101、液路装置102、气路装置103以及光路装置104内部分别设有处理装置，处理装置包括接收与发送装置、数据处理装置，控制装置101能够通过接收与发送装置分别控制连接液路装置102、气路装置103、光路装置104，能够分别获得液路装置102、气路装置103与光路装置104通过数据处理装置所记录的数据。
本实施例提供的一种便携式气相分子吸收光谱仪中混合装置107为样品和试剂混合装置107，反应装置108为反应和催化反应装置，分离装置109为气液分离装置109。
本实施例提供的一种便携式气相分子吸收光谱仪中光源112为连续光源或锐线光源，滤光装置113为紫外滤光器，本实施例采用先照射样品、再使用滤光装置113分光，能够不移动仪器比色装置中的任何部件就能够进行检测，滤光装置113中使用无机械结构的滤光片代替机械结构的单色器和透镜组，简化了检测装置的结构，提高了检测装置的精度和抗机械振动能力。
本实施例提供的一种便携式气相分子吸收光谱仪中分离装置109连接弃物处理装置105，能够将分离装置109中产生的废气、废液进行及时的排除。
本实施例提供的一种便携式气相分子吸收光谱仪中光探测器114为光半导体探测器或电子管探测器，检测性能好，光半导体探测器可为硅光电二极管、图像传感器、CCD图像传感器、CMOS图像传感器、NMOS图像传感器，电子管探测器可为如光电倍增管、光电管、电子倍增器、MCP。
综上，本发明的一种便携式气相分子吸收光谱仪，能够增加检测装置的精度与抗干扰能力，结构简单、便于携带，适应户外检测环境。
以上对发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改做出若干简单推演、变形或替换，这并不影响发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种便携式气相分子吸收光谱仪，其特征在于，包括控制装置、液路装置、气路装置以及光路装置，所述控制装置分别控制连接所述液路装置、所述气路装置以及所述光路装置；
所述液路装置包括依次连接的进样装置、混合装置、反应装置以及分离装置；
所述气路装置包括依次连接的气源、所述分离装置、吸光管以及弃物处理装置；
所述光路装置包括依次连接的光源、所述吸光管、滤光装置、光探测器。
2.如权利要求1 所述的一种便携式气相分子吸收光谱仪，其特征在于，所述控制装置、液路装置、气路装置以及光路装置内部分别设有处理装置。
3.如权利要求2 所述的一种便携式气相分子吸收光谱仪，其特征在于，所述处理装置包括接收与发送装置、数据处理装置。
4.如权利要求1 所述的一种便携式气相分子吸收光谱仪，其特征在于，所述混合装置为样品和试剂混合装置。
5.如权利要求1 所述的一种便携式气相分子吸收光谱仪，其特征在于，所述分离装置为气液分离装置。
6.如权利要求1 所述的一种便携式气相分子吸收光谱仪，其特征在于，所述光源为连续光源或锐线光源。
7.如权利要求1 所述的一种便携式气相分子吸收光谱仪，其特征在于，所述滤光装置为紫外滤光器。
8.如权利要求1 所述的一种便携式气相分子吸收光谱仪，其特征在于，所述光探测器为光半导体探测器或电子管探测器。
9.如权利要求1 所述的一种便携式气相分子吸收光谱仪，其特征在于，所述分离装置连接于所述弃物处理装置。
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