CN204346892U - 双光路氮氧化物分析装置 - Google Patents

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郭婷
郭鹏
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Abstract

本实用新型涉及大气监测技术领域，特别是涉及一种双光路氮氧化物分析装置。该装置包括：反应部、臭氧发生部、进气阀、转化部、测定部和切光部，其中，所述反应部具有彼此独立的第一反应池和第二反应池；所述切光部包括一设于所述反应部和所述测定部之间的切光片。本实用新型的双光路氮氧化物分析装置由于在反应部设置了两个反应池，无需进行气体切换，大大提高了响应时间，减少了管路对待测气体的干扰，提高了测量精度，延长了使用寿命；本实用新型的双光路氮氧化物分析装置由于在切光部设置了切光片，可以在两个反应池产生的两个光信号之间来回切换，无需设置两个测定部，抵消了由于两路检测带来的干扰和故障率，同时降低了成本。

Description

双光路氮氧化物分析装置
技术领域
本实用新型涉及大气监测技术领域，特别是涉及一种双光路氮氧化物分析装置。
背景技术
现有技术中的化学发光法氮氧化物分析仪，例如美国TE的42i型氮氧化物分析仪，以及美国API的T200型氮氧化物分析仪，都是采用单光路反应单光电倍增管检测的方式，这种方式NO和NO2气体由两个二位三通电磁阀组进行切换，交替进入反应池，实现NO、NO2浓度的测量，这种方式实质是两种气体之间切换，缺点是响应慢，容易产生测量误差；长期工作，气路容易堵，产生气路故障。现有技术中的另一种氮氧化物分析仪，例如美国Monitor公司有一种8840型氮氧化物分析仪，采用光反应池反应双光电倍增管检测的结构，其缺点为成本高、故障率高、精度低。
鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种双光路氮氧化物分析装置，解决现有技术中因一氧化氮、二氧化氮两种气体切换导致的响应慢、测量误差大；以及现有技术中采用双光电倍增管两路检测导致的成本高、故障率高、精度低的技术问题。
本实用新型采用如下技术方案：
一种双光路氮氧化物分析装置，包括：
反应部，所述反应部具有彼此独立的第一反应池和第二反应池；
与两个反应池分别连通的臭氧发生部；
进气阀，所述进气阀包括进气口、与第一反应池连通的第一出气口、以及与第二反应池连通的第二出气口；
设于所述第一出气口和第一反应池之间的转化部，所述转化部用于将二氧化氮转化为一氧化氮；
测定部，所述测定部检测透过所述反应部发出的光，根据臭氧与待测气体反应产生的光的强度，计算所述待测气体的氮氧化物浓度；
以及
切光部，所述切光部包括一设于所述反应部和所述测定部之间的切光片。
一些实施方式中，所述测定部包括：
用于将光信号转化为电信号的光电倍增管；
与所述光电倍增管连接的电信号处理模块；
与电信号处理模块连接的计算控制模块。
一些实施方式中，所述切光部还包括：
带动所述切光片旋转的切光片驱动机构；以及
用于控制所述切光片旋转位置的旋转控制器。
一些实施方式中，所述切光片驱动机构为步进电机。
一些实施方式中，所述反应部的进气端设有加热器，所述反应部的出光端设有红外滤光片。
一些实施方式中，所述反应池为半圆形腔体，所述反应部还设有废气排放口。
一些实施方式中，所述反应池还设有气路接口、限流孔和粉尘过滤器。
一些实施方式中，所述两个反应池各自设有氮氧化物进气口和臭氧进气口。
 与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的双光路氮氧化物分析装置由于在反应部设置了两个反应池，无需进行气体切换，大大提高了响应时间，减少了管路对待测气体的干扰，提高了测量精度，延长了使用寿命；本实用新型的双光路氮氧化物分析装置由于在切光部设置了切光片，可以在两个反应池产生的两个光信号之间来回切换，无需设置两个测定部，抵消了由于两路检测带来的干扰和故障率，同时降低了成本。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种双光路氮氧化物分析装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本实用新型实施例提供了一种双光路氮氧化物分析装置，包括：
反应部，所述反应部具有彼此独立的第一反应池和第二反应池；
与两个反应池分别连通的臭氧发生部；
进气阀，所述进气阀包括进气口、与第一反应池连通的第一出气口、以及与第二反应池连通的第二出气口；
设于所述第一出气口和第一反应池之间的转化部，所述转化部用于将二氧化氮转化为一氧化氮；
测定部，所述测定部检测透过所述反应部发出的光，根据臭氧与待测气体反应产生的光的强度，计算所述待测气体的氮氧化物浓度；
以及
切光部，所述切光部包括一设于所述反应部和所述测定部之间的切光片。
具体地，上述装置采用光化学法，过量的一氧化氮与臭氧发生反应发出荧光，荧光的强度与一氧化氮的浓度成正比。上述的双光路氮氧化物分析装置由于在反应部设置了两个反应池，无需进行气体切换，大大提高了响应时间，减少了管路对待测气体的干扰，提高了测量精度，延长了使用寿命；上述的双光路氮氧化物分析装置由于在切光部设置了切光片，可以在两个反应池产生的两个光信号之间来回切换，无需设置两个测定部，抵消了由于两路检测带来的干扰和故障率，同时降低了成本。
实施例1:
本实用新型实施例1提供了一种双光路氮氧化物分析装置，请参阅图1所示，该装置包括：反应部1、臭氧发生部16、转化部17、进气阀18、测定部和切光部。
其中，反应部具有彼此独立的第一反应池8和第二反应池9；进气阀18包括进气口、与第一反应池8连通的第一出气口、以及与第二反应池9连通的第二出气口；转化部17设于所述第一出气口和第一反应池8之间，用于将二氧化氮转化为一氧化氮。第一反应池8和第二反应池9均为半圆形腔体，反应部1还设有废气排放口6。
其中，第一反应池8设有第一氮氧化物进气口5、第一臭氧进气口4，第二反应池9设有第二氮氧化物进气口2、第二臭氧进气口3。
测定部检测透过反应部1发出的光，根据臭氧与待测气体反应产生的光的强度，计算所述待测气体的氮氧化物浓度。测定部包括：用于将光信号转化为电信号的光电倍增管11；与光电倍增管11连接的电信号处理模块14；与电信号处理模块14连接的计算控制模块15，电信号处理模块14将电信号进行放大和滤波处理，再由计算控制模块15进行计算，转化为待测气体中一氧化氮的浓度。切光部包括：切光片10、切光片驱动机构12和旋转控制器13，切光片10设于反应部1和光电倍增管11之间，切光片驱动机构12带动切光片11旋转，旋转控制器13控制切光片10的旋转位置。进一步地，切光片驱动机构12和旋转控制器13也可以由计算控制模块15进行控制；切光片驱动机构12为步进电机；计算控制模块15为嵌入式计算机。
进一步地，反应部1的进气端设有加热器，反应部1的出光端设有红外滤光片7，红外滤光片7用于过滤反应产生的波长600-3000nm左右的红外光；两个反应池还设有气路接口、限流孔和粉尘过滤器。
由进气阀18进入的待测气体经过与第一反应池8连通的第一出气口和与第二反应池9连通的第二出气口分成两路，其中，进入第一反应池8的第一路待测气体经过了转换部17的处理，将其中的二氧化氮转化为了一氧化氮，然后再进入第一反应池8中与臭氧发生反应（进入的全部为一氧化氮），所测的为二氧化氮和一氧化氮的混合物NOX的浓度；而进入第二反应池9的为一氧化氮和二氧化氮的混合气体，所测的为其中的一氧化氮的浓度；用混合气体的浓度减去一氧化氮的浓度即为二氧化氮的浓度。第一反应池8和第二反应池9中反应生成的两个光信号由光切片进行切换，均由同一个测定部进行检测。因此，本实施例的双光路氮氧化物分析装置由于在反应部设置了两个反应池，无需进行气体切换，大大提高了响应时间，减少了管路对待测气体的干扰，提高了测量精度，延长了使用寿命；本实施例的双光路氮氧化物分析装置由于在切光部设置了切光片，可以在两个反应池产生的两个光信号之间来回切换，无需设置两个测定部，抵消了由于两路检测带来的干扰和故障率，同时降低了成本。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双光路氮氧化物分析装置，其特征在于，该装置包括：
反应部，所述反应部具有彼此独立的第一反应池和第二反应池；
与两个反应池分别连通的臭氧发生部；
进气阀，所述进气阀包括进气口、与第一反应池连通的第一出气口、以及与第二反应池连通的第二出气口；
设于所述第一出气口和第一反应池之间的转化部，所述转化部用于将二氧化氮转化为一氧化氮；
测定部，所述测定部检测透过所述反应部发出的光，根据臭氧与待测气体反应产生的光的强度，计算所述待测气体的氮氧化物浓度；
以及
切光部，所述切光部包括一设于所述反应部和所述测定部之间的切光片。
2.根据权利要求1所述的双光路氮氧化物分析装置，其特征在于，所述测定部包括：
用于将光信号转化为电信号的光电倍增管；
与所述光电倍增管连接的电信号处理模块；
与电信号处理模块连接的计算控制模块。
3.根据权利要求1所述的双光路氮氧化物分析装置，其特征在于，所述切光部还包括：
带动所述切光片旋转的切光片驱动机构；以及
用于控制所述切光片旋转位置的旋转控制器。
4.根据权利要求3所述的双光路氮氧化物分析装置，其特征在于，所述切光片驱动机构为步进电机。
5.根据权利要求1所述的双光路氮氧化物分析装置，其特征在于，所述反应部的进气端设有加热器，所述反应部的出光端设有红外滤光片。
6.根据权利要求1所述的双光路氮氧化物分析装置，其特征在于，所述反应池为半圆形腔体，所述反应部还设有废气排放口。
7.根据权利要求1所述的双光路氮氧化物分析装置，其特征在于，所述反应池还设有气路接口、限流孔和粉尘过滤器。
8.根据权利要求1所述的双光路氮氧化物分析装置，其特征在于，所述两个反应池各自设有氮氧化物进气口和臭氧进气口。
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CN104330355A (zh) * 2014-11-19 2015-02-04 武汉怡特环保科技有限公司 双光路氮氧化物分析装置
CN110998313A (zh) * 2017-08-10 2020-04-10 西门子股份公司 测量废气中的氮氧化物和至少一种其他成分的气体分析仪

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