CN110031451A - 一种双通道ocec在线分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双通道OCEC在线分析仪，包括采样装置和分析装置；采样装置包括采样头，采样头内设置有采样滤膜；分析装置包括样品分析炉，采样滤膜通过进样器送至样品分析炉进行分析。采样头设置有两个，两个采样头交替采集环境中颗粒物样品。采样滤膜采用石英滤膜。本发明的有益效果是保证每个样品的分析时长大于四十分钟，使OCEC在线分析仪的分析时长足够完成热分解‑光学分析法中的七步升温程序及降温程序，使样品中不同种类的碳组分得到较好的分离。
Description
技术领域
本发明涉及一种大气颗粒物分析装置，尤其是涉及一种双通道OCEC在线分析仪。
背景技术
碳组分是大气气溶胶的重要组成部分，尤其是在细颗粒物中。碳组分可分为三大类：有机碳(Organic Carbon,简称OC)、元素碳(Elemental Carbon，简称EC)和碳酸碳(Carbonate Carbon，简称CC)。CC主要存在于土壤和煤矿飞尘的粗粒子中，其质量浓度远小于OC和EC，所以一般忽略CC不计。热分解—光学法是目前应用最广泛的测定OC和EC的方法，其测定大气颗粒物中的OC和EC的基本原理是：在热光炉中，先通入He气流，在无氧的条件下程序升温，逐步加热颗粒物样品使样品中OC挥发，然后通入O2/He混合气，在有氧条件下继续加热升温，使得样品中的EC完全氧化成CO2；无氧加热释放的OC经催化氧化炉(加热的二氧化锰)转化生成的CO2和有氧加热时段生成的CO2均在还原炉(氢富集的镍铬催化剂)中被还原成CH4，由火焰离子化检测器(FID)定量检测，进而计算OC和EC的含量；无氧加热时的焦化效应(也称为碳化)可使部分OC转变为裂解碳(OPC)；为检测出OPC的生成量，用633nm激光全程照射样品测量加热升温过程中反射光强(或透射光强)的变化，以初始光强作为参照，将反射光强回到初始光强的时刻定义为EC的起始点，在结果中对OC和EC值进行修正。
热分解-光学分析法中最为成熟是NIOSH/TOT(The National Institute forOccupational Safety and Health/Thermo Optical Transmission)法和IMPROVE/TOR(Interagency Monitoring of Protected Visual Environments/ThermoOpticalReflection)法，典型的使用这两种方法的仪器分别是美国Sunset实验室的离线和在线OCEC分析仪及沙漠所的离线OCEC分析仪。在线分析仪克服了传统离线分析仪时间分辨率低、样品不易储存、易受人为干扰等缺陷，可以研究时间尺度较短的大气化学过程，具有更大的应用市场。
目前的在线OCEC分析仪分析方法主要有两种：热光透射法(Thermo OpticalTransmission，简称TOT)和热光反射法(Thermo Optical Reflectance，简称TOR)。二者的基本原理相同，都是采用一束激光垂直入射到滤膜上，TOT测量的是透过滤膜的激光强度变化，TOR测量的是从滤膜表面后向散射回来的激光强度变化。无论选用哪种分析方法，目前的OCEC在线分析仪为了与其他仪器(如颗粒物、重金属、离子等在线分析仪)的时间分辨率相匹配，分析周期设定为1小时，采样时长40分钟，分析时长20分钟。在20分钟内就要完成热分解-光学分析法中的七步升温程序及降温程序，时间过于短暂。颗粒物样品分析时长较短，升温降温速度太快，样品中的碳组分不能得到较好的分离，不同种类碳组分的分割界线不清。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种双通道OCEC在线分析仪，能够使OCEC在线分析仪的分析时长足够完成热分解-光学分析法中的七步升温程序及降温程序，使样品中不同种类的碳组分得到较好的分离。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种双通道OCEC在线分析仪，包括采样装置和分析装置；
所述采样装置包括采样头，所述采样头内设置有采样滤膜；
所述分析装置包括样品分析炉，所述采样滤膜通过进样器送至所述样品分析炉进行分析。
进一步的，所述采样头设置有两个，两个所述采样头交替采集环境中颗粒物样品。
进一步的，所述采样滤膜采用石英滤膜。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，保证每个样品的分析时长大于四十分钟，使OCEC在线分析仪的分析时长足够完成热分解-光学分析法中的七步升温程序及降温程序，使样品中不同种类的碳组分得到较好的分离。
附图说明
图1是本发明的工作示意图；
图中：1-第一采样头；2-第二采样头；3-采样滤膜；4-进样器；5-样品分析炉。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本实施例提供一种双通道OCEC在线分析仪，包括采样装置和分析装置；采样装置包括采样头，采样头内设置有采样滤膜3；分析装置包括样品分析炉5，采样滤膜3通过进样器4送至样品分析炉5进行分析。
采样头设置有两个，两个采样头交替采集环境中颗粒物样品。采样滤膜3采用石英滤膜。两个采样头分为第一采样头1和第二采样头2
本实例的工作过程：两个采样头交替采集环境中颗粒物样品，样品采集时长和分析时长均为一小时。当第一采样头1的采样滤膜3经由进样器4送至样品分析炉5进行分析时，第二采样头2开始采样；当第二采样头2的采样滤膜3经由进样器4送至样品分析炉5进行分析时，第一采样头1开始采样。
样品分析炉5采用热光分析法分析颗粒物样品中的碳组分。根据美国IMPROVE热光反射碳(TOR)分析协议，碳分析过程中共经历七步升温程序，分别为140℃(OC1)，280℃(OC2)，480℃(OC3)，580℃(OC4)，转换载气，580℃(EC1)，740℃(EC2)和840℃(EC3)，因此当一个样品完成测试时，将给出四个OC(OC1、OC2、OC3、OC4)和三个EC(EC1、EC2、EC3)以及裂解碳OPC的浓度，IMPROVE协议将OC定义为OC1+OC2+OC3+OC4+OPC，将EC定义为EC1+EC2+EC3-OPC。
由于采用上述技术方案，保证每个样品的分析时长大于四十分钟，使OCEC在线分析仪的分析时长足够完成热分解-光学分析法中的七步升温程序及降温程序，使样品中不同种类的碳组分得到较好的分离。
以上对本发明的一个或多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 (3)
1.一种双通道OCEC在线分析仪，其特征在于：包括采样装置和分析装置；
所述采样装置包括采样头，所述采样头内设置有采样滤膜；
所述分析装置包括样品分析炉，所述采样滤膜通过进样器送至所述样品分析炉进行分析。
2.根据权利要求1所述的双通道OCEC在线分析仪，其特征在于：所述采样头设置有两个，两个所述采样头交替采集环境中颗粒物样品。
3.根据权利要求1或2所述的双通道OCEC在线分析仪，其特征在于：所述采样滤膜采用石英滤膜。
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Publications (1)
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