CN108072624A - 一种氮氧化物含量化学传感器和光谱仪相互校验的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种氮氧化物含量化学传感器和光谱仪相互校验的方法，包括以下步骤：对氮氧化物含量化学传感器进行零点调整和灵敏度调整，调整后的氮氧化物含量化学传感器对待测气体进行测定，得到测定结果；用光谱仪对该待测气体进行测定，和氮氧化物传感器测定结果进行对比，得到校正系数k1；对光谱仪波数准确度和分辨率进行校正，用校正后的光谱仪对待测气体进行测定，得到测定结果，用氮氧化物传感器对该待测气体进行测定，测定结果与光谱仪测定结果进行对比，得到校准系数k2，k1和k2进行比对，完成校准。本发明的有益效果是能够有效的避免氮氧化物传感器的零点漂移和灵敏度造成的误差，二者互相校验，使得测定的结果定性定量分析更准确。
Description
技术领域
本发明属于仪器校验领域，尤其是涉及一种氮氧化物含量化学传感器和光谱仪相互校验的方法。
背景技术
氮氧化物是工业排放的主要大气污染物之一，通常采用氮氧化物化学传感器来监测空气中氮氧化物的含量，也可以采用光谱仪对空气中氮氧化物的含量进行监测。氮氧化物化学传感器在长期使用中，零点会发生漂移，灵敏度会发生衰减变化，其结果会严重影响传感器监测信号的准确性，光谱仪由于光学元件、光源、检测器、数据处理系统和环境室温或湿度的变化，这些变化会引起强度比从初始校准期间记录的那些强度比偏移，使得输出可随时间而偏移，测量结果产生误差，需要进行偏移校验。通常用户可以根据厂商的建议方法与程序自己校准，也可以将仪器返回厂商进行校验，校准的频繁与专业要求为用户带来不便，也增加了使用成本，使得无氮氧化物化学传感器和光谱仪的校验不方便。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种氮氧化物含量化学传感器和光谱仪互相校验的方法，尤其适合对空气中氮氧化物含量的监测时使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种氮氧化物含量化学传感器和光谱仪相互校验的方法，包括三部分，第一部分：校准第一氮氧化物传感器，以第一氮氧化物传感器为基础校准第一光谱仪，得到校准系数k1，第二部分：校准第二光谱仪，以第二光谱仪为基础校准第二氮氧化物传感器，得到校准系数k2，第三部分:将两个校准系数进行比对，确定最佳校准条件。
第一部分包括以下步骤：
(1)第一氮氧化物传感器零点校准：将第一氮氧化物传感器置于第一样品室内，第一样品室内充满零点校准气体，第一氮氧化物传感器与零点校准气体接触，输出信号为零点校准提供依据，由此完成所述第一氮氧化物传感器的零点校准；
(2)第一氮氧化物传感器灵敏度校准：将第一氮氧化物传感器置于第二样品室内，第二样品室内充满标准气体，第一氮氧化物传感器与标准气体接触，输出信号为灵敏度校准提供依据，由此完成第一氮氧化物传感器的灵敏度校准；
(3)将第一氮氧化物传感器置于第三样品室内，第三样品室内充满待测气体，得到第一测定结果；
(4)将待测气体置于气体池内，启动第一光谱仪，得到结果，以第一氮氧化物传感器测定结果作基准进行对比，得到校准系数k1，完成第一光谱仪校准。
第二部分包括以下步骤：
(1)对第二光谱仪波数准确度和分辨率进行校准；
(2)将待测气体置于第二光谱仪气体池内，得到第二测定结果；
(3)将第氮氧化物传感器置于待测气体中，得到测定结果，以第二光谱仪测定结果作基准进行对比，得到校准系数k2，完成第二氮氧化物传感器校准。
第三部分包括以下步骤：将校准系数k1和校准系数k2进行比对，确定最佳校准条件。
所述第一氮氧化物化学传感器利用氮氧化物气体分子在传感器的敏感电极上发生电化学反应从而导致电学性质发生改变，完成测量。
所述第二氮氧化物化学传感器利用氮氧化物气体分子在传感器的敏感电极上发生电化学反应从而导致电学性质发生改变，完成测量。
其中，零点校准气体是纯度为99.99％的高纯氮气或者氮氧化物含量小于1x10-6的清洁空气，标准气体是所述的待测气体浓度的80％，第二光谱仪校正的方法按照中国药典规定的方法进行。
本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，使得氮氧化物含量化学传感器和光谱仪的校验更加方便，具有方法简单，校验结果准确，降低使用成本等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
一种氮氧化物含量化学传感器和光谱仪相互校验的方法，包括三部分，第一部分：校准第一氮氧化物传感器，以第一氮氧化物传感器为基础校准第一光谱仪，得到校准系数k1，第二部分：校准第二光谱仪，以第二光谱仪为基础校准第二氮氧化物传感器，得到校准系数k2，第三部分:将两个校准系数进行比对，确定最佳校准条件。
第一部分包括以下步骤：
(1)第一氮氧化物传感器零点校准：将第一氮氧化物传感器置于第一样品室内，第一样品室内充满零点校准气体，第一氮氧化物传感器与零点校准气体接触，输出信号为零点校准提供依据，由此完成所述第一氮氧化物传感器的零点校准；
(2)第一氮氧化物传感器灵敏度校准：将第一氮氧化物传感器置于第二样品室内，第二样品室内充满标准气体，第一氮氧化物传感器与标准气体接触，输出信号为灵敏度校准提供依据，由此完成第一氮氧化物传感器的灵敏度校准；
(3)将第一氮氧化物传感器置于第三样品室内，第三样品室内充满待测气体，得到第一测定结果；
(4)将待测气体置于气体池内，启动第一光谱仪，以第一氮氧化物传感器测定结果作基准进行对比，得到结果得到校准系数k1，完成第一光谱仪校准。
第二部分包括以下步骤：
(1)对第二光谱仪波数准确度和分辨率进行校准；
(2)将待测气体置于第二光谱仪气体池内，得到第二测定结果；
(3)将第二氮氧化物传感器置于待测气体中，得到测定结果，以第二光谱仪测定结果作基准进行对比，得到校准系数k2，完成第二氮氧化物传感器校准。
优选的，零点校准气体是纯度为99.99％的高纯氮气或者氮氧化物含量小于1x10-6的清洁空气。
优选的，标准气体是所述的待测气体浓度的80％。
优选的，第一氮氧化物化学传感器利用氮氧化物气体分子在传感器的敏感电极上发生电化学反应从而导致电学性质发生改变，完成测量。
优选的，第二氮氧化物化学传感器利用氮氧化物气体分子在传感器的敏感电极上发生电化学反应从而导致电学性质发生改变，完成测量。
优选的，第二光谱仪校正的方法按照中国药典规定的方法进行。
氮氧化物传感器的工作原理是待测气体的浓度与所产生的电流信号成线性关系，氮氧化物传感器包括两部分：识别系统和传导或转换系统，氮氧化物气体经过过滤器到达多孔膜，进入电解液界面扩散，在敏感电极发生氧化反应，在对电极发生还原反应，氮氧化物传感器的传导系统接受识别系统响应信号，并通过电极、光纤或质量敏感元件将响应信号以电压、电流或光强度等的变化形式，传送到电子系统进行放大或进行转换输出，最终使识别系统的响应信号转变为人们所能用作分析的信号，检测出样品中待测气体的量。
光谱仪包括光源、分光元件、样品腔、检测器和数据处理系统，对于氮氧化物含量的测量，优先选用红外光谱仪。红外光谱仪的工作原理是用一定频率的红外线聚焦照射被分析的待测气体，如果分子中某个基团的振动频率与照射红外线相同就会产生共振，这个基团就吸收一定频率的红外线，把分子吸收的红外线的情况用仪器记录下来，便能得到全面反映待测气体成分特征的光谱，从而推测化合物的类型和结构，光强反映待测气体的浓度，经过计算可得待测气体中氮氧化物的含量。
根据氮氧化物传感器和光谱仪的工作原理和特点以及本身的不足，采用上述方法对氮氧化物传感器和光谱仪进行互相校验，使得测量结果更准确。
本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，使得氮氧化物含量化学传感器和光谱仪的校验更加方便，具有方法简单，校验结果准确，降低使用成本等优点。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (9)
1.一种氮氧化物含量化学传感器和光谱仪相互校验的方法，包括三步骤，第一步骤：校准第一氮氧化物传感器，以第一氮氧化物传感器为基础校准第一光谱仪，得到校准系数k1，第二部分：校准第二光谱仪，以第二光谱仪为基础校准第二氮氧化物传感器，得到校准系数k2，第三部分:将k1和k2进行比对，确定最佳校准条件。
2.根据权利要求1所述的一种氮氧化物含量化学传感器和光谱仪相互校验的方法，其特征在于：第一部分包括以下步骤：
(1)第一氮氧化物传感器零点校准：将所述第一氮氧化物传感器置于第一样品室内，第一样品室内充满零点校准气体，所述第一氮氧化物传感器与零点校准气体接触，输出信号为零点校准提供依据，由此完成所述第一氮氧化物传感器的零点校准；
(2)第一氮氧化物传感器灵敏度校准：将所述第一氮氧化物传感器置于第二样品室内，第二样品室内充满标准气体，所述第一氮氧化物传感器与标准气体接触，输出信号为灵敏度校准提供依据，由此完成所述第一氮氧化物传感器的灵敏度校准；
(3)将所述第一氮氧化物传感器置于第三样品室内，第三样品室内充满待测气体，得到第一测定结果；
(4)将所述待测气体置于气体池内，启动第一光谱仪，得到结果，以所述第一氮氧化物传感器测定结果作基准进行对比，得到校准系数k1，完成所述第一光谱仪校准。
3.根据权利要求1所述的一种氮氧化物含量化学传感器和光谱仪相互校验的方法，其特征在于：第二部分包括以下步骤：
(1)对第二光谱仪波数准确度和分辨率进行校准；
(2)将所述待测气体置于第二光谱仪气体池内，得到第二测定结果；
(3)将第二氮氧化物传感器置于所述待测气体中，得到测定结果，以所述第二光谱仪测定结果作基准进行对比，得到校准系数k2，完成所述第二氮氧化物传感器校准。
4.根据权利要求1所述的一种氮氧化物含量化学传感器和光谱仪相互校验的方法，其特征在于：第三部分包括以下步骤：
将校准系数k1和校准系数k2进行比对，确定最佳校准条件。
5.根据权利要求2所述的一种氮氧化物含量化学传感器和光谱仪相互校验的方法，其特征在于：所述的零点校准气体是纯度为99.99％的高纯氮气或者氮氧化物含量小于1x10-6的清洁空气。
6.根据权利要求2所述的一种氮氧化物含量化学传感器和光谱仪相互校验的方法，其特征在于：所述的标准气体是所述的待测气体浓度的80％。
7.根据权利要求2中所述的一种氮氧化物含量化学传感器和光谱仪相互校验的方法，其特征在于：所述的第一氮氧化物化学传感器利用氮氧化物气体分子在传感器的敏感电极上发生电化学反应从而导致电学性质发生改变，完成测量。
8.根据权利要求3中所述的一种氮氧化物含量化学传感器和光谱仪相互校验的方法，其特征在于：所述的第二氮氧化物化学传感器利用氮氧化物气体分子在传感器的敏感电极上发生电化学反应从而导致电学性质发生改变，完成测量。
9.根据权利要求3所述的一种氮氧化物含量传感器和光谱仪相互校验的方法，其特征在于：所述的第二光谱仪校正的方法按照中国药典规定的方法进行。
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