CN112834582A - 电化学传感与气相色谱-质谱voc联合检测系统及方法 - Google Patents

电化学传感与气相色谱-质谱voc联合检测系统及方法 Download PDF

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Abstract

一种电化学传感与气相色谱‑质谱VOC联合检测系统及方法，其中：VOC吸附管吸附进样器1送入的待测气体中的VOC气体，剩余非目标吸附气体送入气相色谱仪；吸附的VOC气体被加热脱附后，通过排气口排除；进样器2采集排气口排除的VOC气体被电化学部分并送入电化学检测器；电化学检测器对气体通过电化学原理转化为电信号，定量所需分析的VOC气体浓度；气相色谱仪在气相色谱柱改为≥30m的条件下，将剩余非目标吸附气体输入气相色谱进行分离；离子泵对气相色谱仪分离出的气体离子化后送入质量分析器和气体检测器；质量分析器检测粒子碎片及质量；气体检测器对分子量45以上的气体进行定性和定量。实现设备体积小、技术难度低，提高电化学检测结果的准确性。

Description

电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测系统及方法
技术领域
本申请涉及气体检测技术领域，尤其涉及到一种电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测系统及方法。
背景技术
当前，由于环保、健康的生态需求，在大气、室内、车内等各种场合对包含甲醛在内的多种VOC气体的检测需求日益增加。在现有技术中，试验室的三级冷静预浓缩检测方法可以检测包含甲醛在内的多种VOC气体，然而使用三级冷浓缩、液氮冷却，体积大、技术难度大。普通的气相色谱-质谱联用仪不能检测甲醛，普通的电化学甲醛检测仪容易受到除甲醛外的其他气体成分干扰，造成电化学检测结果不够准确。
发明内容
本申请实施例公开一种电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测系统及方法，实现设备体积小、技术难度低，提高电化学检测结果的准确性。
本申请实施例第一方面公开一种电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测系统，包括：
进样器1，用于将待测气体送入VOC吸附管；
VOC吸附管，用于对所述待测气体中的VOC气体进行吸附，并将剩余非目标吸附气体送入气相色谱仪；以及，还用于在已吸附的VOC气体被加热脱附后，将脱附的VOC气体通过排气口排除；
进样器2，用于对排气口排除的VOC气体被电化学部分进行采集，并送入电化学检测器。
电化学检测器，用于对采集的气体通过电化学原理转化为电信号，定量所需分析的VOC气体浓度；
气相色谱仪，用于在气相色谱柱改为≥30m的条件下，将所述剩余非目标吸附气体输入气相色谱进行分离；
离子泵，用于对所述气相色谱仪分离出的气体进行离子化后送入质量分析器和气体检测器；
质量分析器，用于检测粒子碎片及质量；
气体检测器，用于对分子量45以上的气体进行定性和定量。
本申请实施例第二方面公开一种电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测方法，包括以下步骤：
利用进样器1将待测气体送入VOC吸附管；
利用VOC吸附管对所述待测气体中的VOC气体进行吸附，并将剩余非目标吸附气体送入气相色谱仪；以及，在VOC吸附管已吸附的VOC气体被加热脱附后，将脱附的VOC气体通过排气口排除；
利用进样器2对排气口排除的VOC气体被电化学部分进行采集；
利用电化学检测器对进样器2采集的气体通过电化学原理转化为电信号，定量所需分析的VOC气体浓度；
利用气相色谱仪在气相色谱柱改为≥30m的条件下，将所述剩余非目标吸附气体输入气相色谱进行分离；
利用离子泵对所述气相色谱仪分离出的气体进行离子化后送入质量分析器和气体检测器
利用质量分析器检测粒子碎片及质量；
利用气体检测器对分子量45以上的气体进行定性和定量。
与现有技术相比，本申请实施例至少具有以下有益效果：
在本申请实施例中，由待测气体进样、VOC气体吸附、气相色谱分离、质谱分析分析、排气、电化学部分气体进样、电化学气体检测等部分构成气体联合检测方案，适用于在大气、室内、车内等需要的各种场景，能够实现设备体积小、技术难度低，提高电化学检测结果的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例公开的一种电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测系统的结构示意图；
图2是本申请实施例公开的一种电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例公开一种电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测系统及方法，实现设备体积小、技术难度低，提高电化学检测结果的准确性。以下进行结合附图进行详细描述。
请参阅图1，图1是本申请实施例公开的一种电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测系统的结构示意图。如图1所示，所述电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测系统包括以下部分：
进样器1，用于将待测气体送入VOC吸附管。
VOC吸附管，用于对所述待测气体中的VOC气体进行吸附，并将剩余非目标吸附气体送入气相色谱仪；以及，还用于在已吸附的VOC气体被加热脱附后，将脱附的VOC气体通过排气口排除。举例来说，可以在VOC吸附管中添加tenax等VOC气体吸附剂，当待测气体被进样器1送入VOC吸附管时，VOC吸附管中添加的VOC气体吸附剂可以吸附待测气体中的VOC气体，而剩余非目标吸附气体则被送入气相色谱仪；进一步的，在VOC吸附管已吸附的VOC气体被加热脱附后，已脱附的VOC气体可以通过排气口排除。示例性的，VOC吸附管已吸附的VOC气体的加热脱附的参考温度范围可以为180—300℃。在一些实施例中，VOC吸附管已吸附的VOC气体的加热脱附的参考温度范围也可以根据实际需要进行调整，不局限于180—300℃。常见VOC气体有苯乙烯、丙二醇、甘烷、酚、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醛等，本申请实施例不作限定。
进样器2，用于对排气口排除的VOC气体被电化学部分进行采集，并送入电化学检测器。
电化学检测器，用于对采集的气体通过电化学原理转化为电信号，定量所需分析的VOC气体浓度。
气相色谱仪，用于在气相色谱柱改为≥30m的条件下，将所述剩余非目标吸附气体输入气相色谱进行分离；
离子泵，用于对所述气相色谱仪分离出的气体进行离子化后送入质量分析器和气体检测器；
质量分析器，用于检测粒子碎片及质量；
气体检测器，用于对分子量45以上的气体进行定性和定量。
作为一种可选的实施方式，本申请实施例中，所述电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测系统可以存在以下改装方案，即：
使用便携式气质联用仪和电化学甲醛检测仪进行连接改制，将便携式气质联用仪气相色谱柱改为≥30m，将便携式气质联用仪的排气口与电化学甲醛检测仪进气口连接，检测分析时按照时间顺序和时长采用手动操作实现。
在图1所描述的电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测系统中，由待测气体进样、VOC气体吸附、气相色谱分离、质谱分析分析、排气、电化学部分气体进样、电化学气体检测等部分构成气体联合检测系统，适用于在大气、室内、车内等需要的各种场景，能够实现设备体积小、技术难度低，提高电化学检测结果的准确性。
请参阅图2，图2是本申请实施例公开的一种电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测方法的流程示意图。如图2所示，所述电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测方法包括以下步骤：
201、利用进样器1将待测气体送入VOC吸附管。
202、利用VOC吸附管对所述待测气体中的VOC气体进行吸附，并将剩余非目标吸附气体送入气相色谱仪；以及，在VOC吸附管已吸附的VOC气体被加热脱附后，将脱附的VOC气体通过排气口排除。
举例来说，可以在VOC吸附管中添加tenax等VOC气体吸附剂，当待测气体被进样器1送入VOC吸附管时，VOC吸附管中添加的VOC气体吸附剂可以吸附待测气体中的VOC气体，而剩余非目标吸附气体则被送入气相色谱仪；进一步的，在VOC吸附管已吸附的VOC气体被加热脱附后，已脱附的VOC气体可以通过排气口排除。示例性的，VOC吸附管已吸附的VOC气体的加热脱附的参考温度范围可以为180—300℃。在一些实施例中，VOC吸附管已吸附的VOC气体的加热脱附的参考温度范围也可以根据实际需要进行调整，不局限于180—300℃。常见VOC气体有苯乙烯、丙二醇、甘烷、酚、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醛等，本申请实施例不作限定。
203、利用进样器2对排气口排除的VOC气体被电化学部分进行采集。
204、利用电化学检测器对进样器2采集的气体通过电化学原理转化为电信号，定量所需分析的VOC气体浓度。
205、利用气相色谱仪在气相色谱柱改为≥30m的条件下，将所述剩余非目标吸附气体输入气相色谱进行分离。
206、利用离子泵对所述气相色谱仪分离出的气体进行离子化后送入质量分析器和气体检测器。
207、利用质量分析器检测粒子碎片及质量。
208、利用气体检测器对分子量45以上的气体进行定性和定量。
在图2所描述的电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测方法中，由待测气体进样、VOC气体吸附、气相色谱分离、质谱分析分析、排气、电化学部分气体进样、电化学气体检测等部分构成气体联合检测方法，适用于在大气、室内、车内等需要的各种场景，能够实现设备体积小、技术难度低，提高电化学检测结果的准确性。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (4)

1.一种电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测系统，其特征在于，包括：
进样器1，用于将待测气体送入VOC吸附管；
VOC吸附管，用于对所述待测气体中的VOC气体进行吸附，并将剩余非目标吸附气体送入气相色谱仪；以及，还用于在已吸附的VOC气体被加热脱附后，将脱附的VOC气体通过排气口排除；
进样器2，用于对排气口排除的VOC气体被电化学部分进行采集，并送入电化学检测器；
电化学检测器，用于对采集的气体通过电化学原理转化为电信号，定量所需分析的VOC气体浓度；
气相色谱仪，用于在气相色谱柱改为≥30m的条件下，将所述剩余非目标吸附气体输入气相色谱进行分离；
离子泵，用于对所述气相色谱仪分离出的气体进行离子化后送入质量分析器和气体检测器；
质量分析器，用于检测粒子碎片及质量；
气体检测器，用于对分子量45以上的气体进行定性和定量。
2.根据权利要求1所述的电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测系统，其特征在于，所述已吸附的VOC气体的加热脱附的参考温度范围为180—300℃。
3.一种电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测方法，其特征在于，包括：
利用进样器1将待测气体送入VOC吸附管；
利用VOC吸附管对所述待测气体中的VOC气体进行吸附，并将剩余非目标吸附气体送入气相色谱仪；以及，在VOC吸附管已吸附的VOC气体被加热脱附后，将脱附的VOC气体通过排气口排除；
利用进样器2对排气口排除的VOC气体被电化学部分进行采集；
利用电化学检测器对进样器2采集的气体通过电化学原理转化为电信号，定量所需分析的VOC气体浓度；
利用气相色谱仪在气相色谱柱改为≥30m的条件下，将所述剩余非目标吸附气体输入气相色谱进行分离；
利用离子泵对所述气相色谱仪分离出的气体进行离子化后送入质量分析器和气体检测器；
利用质量分析器检测粒子碎片及质量；
利用气体检测器对分子量45以上的气体进行定性和定量。
4.根据权利要求3所述的电化学传感与气相色谱-质谱VOC联合检测方法，其特征在于，所述已吸附的VOC气体的加热脱附的参考温度范围为180—300℃。
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