CN207488175U - 超灵敏高时间分辨一氧化氮光谱在线分析装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种超灵敏高时间分辨一氧化氮光谱在线分析装置，包括顺次连通的吸收瓶，氧化瓶，气体定量进样阀和检测系统，所述气体定量进样阀为六通气体进样阀，所述气体定量进样阀包括气体样品入口，阀体，纯净氮气入口，排气泵，进样口和定量气体进样环，所述氧化瓶连通至所述气体样品入口，所述进样口与所述检测系统连通。本实用新型实施例的分析装置具有检测灵敏度高、速度快的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种超灵敏高时间分辨一氧化氮光谱在线分析装置，属于环境分析化学技术领域。
背景技术
NO是一种具有自由基性质的二原子小分子。通过化石燃料的燃烧，汽车尾气的排放等产生的NO对环境和人类健康有巨大的危害。NO可与血液中的血红蛋白结合，生成亚硝基血红蛋白，从而使人体血液输氧能力降低。NO被空气中的氧气氧化为NO2，可产生光化学烟雾，破坏臭氧层，造成大气污染事件，还可形成酸雨，腐蚀建筑物及对水生生物造成危害。
目前，用于NO检测的主要方法有光谱法和电化学方法。电化学方法在NO的活体分析方面具有明显的优势。但对于使用寿命短，耐受基质干扰能力差，稳定性差，不适合环境中NO的监测。本实用新型基于国家标准方法和原理，设计了一种在线检测NO的分析装置，实现了NO的超灵敏高时间分辨监测。相对于国标的检测方法简化了程序，缩短了检测时间，可实现NO的快速现场分析。
实用新型内容
本实用新型提供一种超灵敏高时间分辨一氧化氮光谱在线分析装置，解决了标准方法涉及的气体吸收和检测过程较为繁琐、控制显色放置时间以及避光保存等问题，所采取的技术方案如下：
一种超灵敏高时间分辨一氧化氮光谱在线分析装置，包括顺次连通的吸收瓶，氧化瓶，气体定量进样阀和检测系统，所述气体定量进样阀为六通气体进样阀，所述气体定量进样阀包括气体样品入口，阀体，纯净氮气入口，排气泵，进样口和定量气体进样环，所述氧化瓶连通至所述气体样品入口，所述进样口与所述检测系统连通。
进一步地，所述定量气体进样环为200mL聚四氟管。
进一步地，检测系统包括LED光源，光纤，半透管，外套管，三通和光电转换器。
进一步地，所述进样口与所述外套管连通。
进一步地，当选择加载样品时，所述气体定量进样阀设定为连通气体样品入口与定量环，定量环的另一端与排气泵相连，多余气体由排气泵排出；纯净氮气入口引入纯净氮气与进样口相连，检测系统通过抽气泵吸入纯净氮气。
进一步地，当选择进样时，所述气体定量进样阀设定为连通定量环与进样口，定量环的另一端与纯净氮气入口相连，定量环内的气体样品被抽气泵吸入检测系统；气体样品入口与排气泵相连，多余的样品直接被排气泵排废。
进一步地，所述LED光源发射光为545-550nm。
本实用新型检测实际气体结果准确，同时具备超灵敏、高时间分辨的分析性能。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的一种超灵敏高时间分辨一氧化氮光谱在线分析装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种超灵敏高时间分辨一氧化氮光谱在线分析装置所测得的一氧化氮标准曲线。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
图1示出了光谱分析仪器的部分结构，本申请的一种超灵敏高时间分辨一氧化氮光谱在线分析装置，包括顺次连通的吸收瓶2，氧化瓶3，气体定量进样阀5和检测系统10，11，12，13，14，15，所述气体定量进样阀5为六通气体进样阀，所述气体定量进样阀包括气体样品入口4，阀体，纯净氮气入口9，排气泵6，进样口8和定量气体进样环7，定量气体进样环为200mL聚四氟管，内径1cm，长度255cm。所述氧化瓶3连通至所述气体样品入口4，所述进样口8与所述检测系统10，11，12，13，14，15连通。
所述定量气体进样环为200mL聚四氟管。
检测系统10，11，12，13，14，15包括LED光源10，光纤11，半透管12，外套管13，三通14，光电转换器15。
所述进样口8与所述外套管13连通。
在本申请实施例中，通过选择开关，可实现气体样品的加载和进样过程。当选择加载样品时，所述气体定量进样阀5设定为连通气体样品入口4与定量环7，定量环7的另一端与排气泵6相连，多余气体由排气泵6排出；纯净氮气入口9引入纯净氮气与进样口8相连，检测系统通过抽气泵18吸入纯净氮气。
当选择进样时，所述气体定量进样阀5设定为连通定量环7与进样口8，定量环的另一端与纯净氮气入口9相连，定量环内的气体样品被抽气泵18吸入检测系统；气体样品入口4与排气泵6相连，多余的样品直接被排气泵6排废。
所述LED光源10发射光为545-550nm。
样品进样口可直接为待测气体。当绘制标准曲线时，进样口连接已知浓度的标准气体。二氧化氮吸收瓶内可填充适当溶液，例如，填充溶液可为冰醋酸、对氨基苯磺酸和N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐的混合溶液(优选浓度为：对氨基苯磺酸：5g/L；N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐：0.05g/L；冰乙酸：50mL/L)，体积10mL。氧化瓶内也可填充适当溶液，例如，填充溶液为高锰酸钾溶液，优选浓度为25g/L，体积为10mL。
本申请实施例还可以包括数据采集和处理系统16，数据采集和处理系统16包括数据采集卡与处理器。
本申请实施例的光纤为聚丙烯光纤。半透管为疏水性超滤中空纤维膜管，由注射器17填充冰醋酸、对氨基苯磺酸和N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐的混合溶液，多余溶液由废液口19排出。所述外套管为聚四氟管。所述三通为聚四氟三通，所述光电转换器为TSL257型转换器。
利用本实用新型所述的分析装置进行一氧化氮检测具体过程如下：
步骤一、配制标准浓度NO气体，0，25，50，100，200，400，700，1000ppbv的NO标准气体到气体采样袋1中。
步骤二、采集待测实际气体进入另一气体采样袋1中(汽车尾气)。
步骤三、配制NO2吸收液。浓度为：对氨基苯磺酸：5g/L；N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐：0.05g/L；冰乙酸：50mL/L。显色液与NO2吸收液完全相同。
步骤四、配制高锰酸钾溶液，浓度为25g/L，硫酸0.1mol/L
步骤五、二氧化氮吸收瓶填充10mL二氧化氮吸收液。氧化瓶填充10mL高锰酸钾溶液，半透膜管由注射器17填充NO2吸收液作为显色液。
步骤六、开启装置、旋转进样阀至样品的加载位置，将待测样品加载入定量气体样品环。
步骤七、旋转进样阀至进样位置，样品被抽气泵吸入外套管中，经半透膜与显色液反应。
步骤八、重复步骤五、六、七，检测所有标准气体和待测气体样品。
步骤九、利用去离子水冲洗二氧化氮吸收瓶、氧化瓶、半透膜管、关闭装置。
本实用新型检测实际气体结果与国家标准方法检测结果对比，如表1所示。结果表明本方法与国家标准方法测定结果一致，证明本方法具备与国家标准方法相同准确性。本装置分析性能如表2所示，证实本方法具备超灵敏、高时间分辨的分析性能。图2为本实用新型实施例提供的一种超灵敏高时间分辨一氧化氮光谱在线分析装置所测得的一氧化氮标准曲线。
表1通过本实验的装置及国标法(HJ 479-2009)对汽车尾气中NO的分析结果
表2NO检测装置的分析性能
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种超灵敏高时间分辨一氧化氮光谱在线分析装置，其特征在于，包括顺次连通的吸收瓶(2)，氧化瓶(3)，气体定量进样阀(5)和检测系统(10，11，12，13，14，15)，所述气体定量进样阀(5)为六通气体进样阀，所述气体定量进样阀包括气体样品入口(4)，阀体，纯净氮气入口(9)，排气泵(6)，进样口(8)和定量气体进样环，所述氧化瓶(3)连通至所述气体样品入口(4)，所述进样口(8)与所述检测系统(10，11，12，13，14，15)连通。
2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述定量气体进样环为200mL聚四氟管。
3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，检测系统(10，11，12，13，14，15)包括LED光源(10)，光纤(11)，半透管(12)，外套管(13)，三通(14)和光电转换器(15)。
4.根据权利要求3所述装置，其特征在于，所述进样口(8)与所述外套管(13)连通。
5.根据权利要求1或2所述装置，其特征在于，当选择加载样品时，所述气体定量进样阀(5)设定为连通气体样品入口(4)与定量环(7)，定量环(7)的另一端与排气泵(6)相连，多余气体由排气泵(6)排出；纯净氮气入口(9)引入纯净氮气与进样口(8)相连，检测系统通过抽气泵(18)吸入纯净氮气。
6.根据权利要求1或2所述装置，其特征在于，当选择进样时，所述气体定量进样阀(5)设定为连通定量环(7)与进样口(8)，定量环的另一端与纯净氮气入口(9)相连，定量环内的气体样品被抽气泵(18)吸入检测系统；气体样品入口(4)与排气泵(6)相连，多余的样品直接被排气泵(6)排废。
7.根据权利要求3所述装置，其特征在于，所述LED光源(10)发射光为545-550nm。
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| CN201721571287.9U CN207488175U (zh) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | 超灵敏高时间分辨一氧化氮光谱在线分析装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113820303A (zh) * | 2020-06-18 | 2021-12-21 | 青岛理工大学 | 一种一氧化氮光谱在线检测装置及分析方法 |
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2017
- 2017-11-21 CN CN201721571287.9U patent/CN207488175U/zh active Active
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