CN213422975U - 一种在线式紫外吸收法臭氧浓度分析仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种在线式紫外吸收法臭氧浓度分析仪，包括进气针型阀，所述进气针型阀的左侧通过管道连通有防腐流量计，所述防腐流量计的顶部通过管道连通有防腐三通电磁阀。本实用新型通过设置进气针型阀、防腐流量计、防腐三通电磁阀、内置臭氧破坏器、不锈钢三通、臭氧浓度传感器装置、臭氧尾气破坏器、信号处理主板和触摸显示屏的配合使用，解决了紫外吸收法臭氧浓度分析仪在高压力或恶劣的环境下很容易老化产生臭氧泄漏的情况和臭氧浓度分析仪在长期使用时很容易产生污垢，容易污染石英片的表面，影响臭氧浓度分析仪的检测精度和正常工作的问题，具备使用寿命长便于维护的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及臭氧气体光学分析技术领域，具体为一种在线式紫外吸收法臭氧浓度分析仪。
背景技术
臭氧是一种强氧化剂，具有很强的杀菌消毒、漂白、除味等特性，因此广泛应用于水消毒、食品加工杀菌净化、食品贮藏保鲜、医疗卫生和家庭消毒净化等方面的产品，在臭氧发生器生产和应用中，一定的臭氧浓度是保证消毒氧化效果、节约能源和防止污染的重要参数，臭氧应用工程与设备需要监测臭氧浓度，臭氧发生器发生臭氧能力在很大程度上受气源的湿度、冷却水温度、放电面的老化等影响，所以要经常对臭氧浓度进行检测，对大型臭氧设备，在流程中装有高浓度臭氧气体检测仪，并有检测混合后水的溶存臭氧检测仪，还有检测排放的尾气中所含臭氧浓度的检测仪，以便控制整个系统处在最佳工作状态，但在实际的应用过程中，臭氧浓度分析仪要想满足在工业现场环境下正常运行，需要提高臭氧浓度分析仪的精度和准确性，并且可以满足24小时连续实时在线运行，现有的紫外臭氧浓度分析仪一般采用全波长的紫外灯管，紫外灯管的亮度会受到外界环境的影响，且需要在紫外灯管的后面安装254nm的紫外滤光片，长时间使用过程中紫外光滤光片会老化，影响紫外光的穿透率，而影响臭氧浓度分析仪的检测精度和使用寿命，另外现有的一些紫外吸收法臭氧浓度分析仪的传感器里的灯管模块和光池吸收室是一体式或整体装配的结构，后期的维护和维修只能整体拆卸或更换，尤其是光池吸收室的结构。
现有的紫外吸收法臭氧浓度分析仪的光池吸收室，在高压力或恶劣的环境下很容易老化产生臭氧泄漏的情况，并且其光池吸收室内的臭氧进出气口的臭氧气体会直吹在两个石英片的中间，中间直接用环形的不锈钢片来支撑两个石英片，这种结构比较容易实现，但是臭氧浓度分析仪在长期使用时很容易产生污垢，容易污染石英片的表面，影响臭氧浓度分析仪的检测精度和正常工作。
实用新型内容
为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型的目的在于提供一种在线式紫外吸收法臭氧浓度分析仪，具备使用寿命长便于维护的优点，解决了紫外吸收法臭氧浓度分析仪在高压力或恶劣的环境下很容易老化产生臭氧泄漏的情况和臭氧浓度分析仪在长期使用时很容易产生污垢，容易污染石英片的表面，影响臭氧浓度分析仪的检测精度和正常工作的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种在线式紫外吸收法臭氧浓度分析仪，包括进气针型阀，所述进气针型阀的左侧通过管道连通有防腐流量计，所述防腐流量计的顶部通过管道连通有防腐三通电磁阀，所述防腐三通电磁阀的左侧通过管道连通有内置臭氧破坏器，所述防腐三通电磁阀的顶部通过管道连通有不锈钢三通，所述不锈钢三通远离防腐三通电磁阀的一端与内置臭氧破坏器的顶部相连通，所述不锈钢三通的顶部连通有臭氧浓度传感器装置，所述臭氧浓度传感器装置的顶部连通有臭氧尾气破坏器，所述臭氧浓度传感器装置底部的左侧电性连接有信号处理主板，所述信号处理主板的底部电性连接有触摸显示屏。
作为本实用新型优选的，臭氧浓度分析仪的工艺连接器件均为不锈钢、聚四氟乙烯管、玻璃制成。
作为本实用新型优选的，所述内置臭氧破坏器出气口和不锈钢三通的连接距离要尽量缩短，所述防腐三通电磁阀和不锈钢三通的距离要尽量缩短。
作为本实用新型优选的，所述臭氧浓度传感器装置包括灯管模块、紫外灯管、聚光镜、折光片、基准光光电接收器、凸型氟胶垫片、石英片、光池气室模块、扰流片、石英柱、凹型氟胶垫片和采样光光电接收器，臭氧浓度分析仪的臭氧浓度传感器装置结构组成可分为灯管模块和光池气室模块，其灯管模块由左到右分别是：紫外灯管、聚光镜、折光片、基准光光电接收器和模块壳体组成；光池气室模块由左到右分别是：凸型氟胶垫片、石英片、扰流片、石英柱、凹型氟胶垫片、采样光光电接收器和不锈钢光池体组成。
作为本实用新型优选的，所述臭氧浓度传感器装置内部的紫外灯管采用窄带254nm波长的紫外灯管。
作为本实用新型优选的，所述臭氧浓度传感器装置内部的不锈钢光池体的采用凸型氟胶垫片和凹型氟胶垫片来进行密封。
作为本实用新型优选的，所述臭氧浓度传感器装置的光池气室模块内，通过进出气口的臭氧气体并没有直接经过石英片和石英柱的中间区域。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
1、本实用新型通过设置进气针型阀、防腐流量计、防腐三通电磁阀、内置臭氧破坏器、不锈钢三通、臭氧浓度传感器装置、臭氧尾气破坏器、信号处理主板和触摸显示屏的配合使用，解决了紫外吸收法臭氧浓度分析仪在高压力或恶劣的环境下很容易老化产生臭氧泄漏的情况和臭氧浓度分析仪在长期使用时很容易产生污垢，容易污染石英片的表面，影响臭氧浓度分析仪的检测精度和正常工作的问题，具备使用寿命长便于维护的优点。
2、本实用新型通过设置进气针型阀、防腐流量计、防腐三通电磁阀和不锈钢三通，便于使用者将进气针型阀、防腐流量计、防腐三通电磁阀和不锈钢三通采用不锈钢、聚四氟乙烯管、玻璃等耐臭氧腐蚀的材料的设置提高使用寿命，保证使用的稳定性。
3、本实用新型通过设置内置臭氧破坏器、不锈钢三通和防腐三通电磁阀，便于使用者通过内置臭氧破坏器出气口和不锈钢三通的连接距离要尽量缩短，防腐三通电磁阀和不锈钢三通的距离要尽量缩短，以防止臭氧气体在校正零点时，内置臭氧破坏器将臭氧还原成零气时不够彻底和充分。
4、本实用新型通过设置灯管模块、紫外灯管、聚光镜、折光片、基准光光电接收器、凸型氟胶垫片、石英片、光池气室模块、扰流片、石英柱、凹型氟胶垫片和采样光光电接收器，方便使用者根据灯管模块和光池气室模块的分体式的结构设计，有利于后期维护、维修、更换等工作。
5、本实用新型通过设置紫外灯管，使用者通过采用窄带254nm波长的紫外灯管，可以直接用来吸收臭氧，无需加滤光片，紫外灯管产生的光束经过聚光镜后，使用散的光束形成一定的聚焦，以平行光的方式向前照射，一部分光通过度折光片折射后形成度光束的改变，通过基准光光电接收器来感应紫外光的亮度，紫外灯管采用恒流方式，其亮度可以根据基准光光电接收器的亮度信号，通过信号处理主板来实时调整紫外灯管的亮度，可使紫外灯管的亮度锁定在一定范围内，一部分光经过折光片、石英片、臭氧气室(被臭氧吸收)、石英柱后通过采样光电接收器来感应经臭氧气体吸收后的紫外光的亮度，通过双光路的结构，依据Lambert-Beer定律通过信号处理主板内的单片机及程序计算出臭氧的浓度。
6、本实用新型通过设置凸型氟胶垫片和凹型氟胶垫片，便于使用者通过凸型氟胶垫片和凹型氟胶垫片对内光池体进行密封，可以耐高压、高浓度、大流速的臭氧气体的冲击，提高装置的使用效率和时间，臭氧浓度传感器的光池气室模块的臭氧进出气口，应该采用垂直的方式，下进气，上出气，以防止粉尘、杂质、水雾的污染。
7、本实用新型通过设置光池气室模块，使光池气室模块内通过进出气口的臭氧气体并没有直接经过石英片和石英柱的中间区域，臭氧气体是经过扰流片后，通过溢流的方式进行浓度分析及检测，解决了臭氧气体扰流的问题，从而提高了臭氧浓度分析的准确性，也提高了臭氧浓度分析仪的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型一种在线式紫外吸收法臭氧浓度分析仪的工艺图；
图2为本实用新型臭氧浓度传感器装置剖面图。
图中：1、进气针型阀；2、防腐流量计；3、防腐三通电磁阀；4、内置臭氧破坏器；5、不锈钢三通；6、臭氧浓度传感器装置；7、臭氧尾气破坏器；8、信号处理主板；9、触摸显示屏；10、灯管模块；11、紫外灯管；12、聚光镜； 13、折光片；14、基准光光电接收器；15、凸型氟胶垫片；16、石英片；17、光池气室模块；18、扰流片；19、石英柱；20、凹型氟胶垫片；21、采样光光电接收器。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
如图1至图2所示，本实用新型提供的一种在线式紫外吸收法臭氧浓度分析仪，包括进气针型阀1，进气针型阀1的左侧通过管道连通有防腐流量计2，防腐流量计2的顶部通过管道连通有防腐三通电磁阀3，防腐三通电磁阀3的左侧通过管道连通有内置臭氧破坏器4，防腐三通电磁阀3的顶部通过管道连通有不锈钢三通5，不锈钢三通5远离防腐三通电磁阀3的一端与内置臭氧破坏器4 的顶部相连通，不锈钢三通5的顶部连通有臭氧浓度传感器装置6，臭氧浓度传感器装置6的顶部连通有臭氧尾气破坏器7，臭氧浓度传感器装置6底部的左侧电性连接有信号处理主板8，信号处理主板8的底部电性连接有触摸显示屏9。
参考图1，臭氧浓度分析仪的工艺连接器件均为不锈钢、聚四氟乙烯管、玻璃制成。
作为本实用新型的一种技术优化方案，通过设置进气针型阀1、防腐流量计 2、防腐三通电磁阀3和不锈钢三通5，便于使用者将进气针型阀1、防腐流量计2、防腐三通电磁阀3和不锈钢三通5采用不锈钢、聚四氟乙烯管、玻璃等耐臭氧腐蚀的材料的设置提高使用寿命，保证使用的稳定性。
参考图1，内置臭氧破坏器4出气口和不锈钢三通5的连接距离要尽量缩短，防腐三通电磁阀3和不锈钢三通5的距离要尽量缩短。
作为本实用新型的一种技术优化方案，通过设置内置臭氧破坏器4、不锈钢三通5和防腐三通电磁阀3，便于使用者通过内置臭氧破坏器4出气口和不锈钢三通5的连接距离要尽量缩短，防腐三通电磁阀3和不锈钢三通5的距离要尽量缩短，以防止臭氧气体在校正零点时，内置臭氧破坏器4将臭氧还原成零气时不够彻底和充分。
参考图2，臭氧浓度传感器装置6包括灯管模块10、紫外灯管11、聚光镜 12、折光片13、基准光光电接收器14、凸型氟胶垫片15、石英片16、光池气室模块17、扰流片18、石英柱19、凹型氟胶垫片20和采样光光电接收器21，臭氧浓度分析仪的臭氧浓度传感器装置6结构组成可分为灯管模块10和光池气室模块17，其灯管模块10由左到右分别是：紫外灯管11、聚光镜12、折光片 13、基准光光电接收器14和模块壳体组成；光池气室模块17由左到右分别是：凸型氟胶垫片15、石英片16、扰流片18、石英柱19、凹型氟胶垫片20、采样光光电接收器21和不锈钢光池体组成。
作为本实用新型的一种技术优化方案，通过设置灯管模块10、紫外灯管11、聚光镜12、折光片13、基准光光电接收器14、凸型氟胶垫片15、石英片16、光池气室模块17、扰流片18、石英柱19、凹型氟胶垫片20和采样光光电接收器21，方便使用者根据灯管模块10和光池气室模块17的分体式的结构设计，有利于后期维护、维修、更换等工作。
参考图1和图2，臭氧浓度传感器装置6内部的紫外灯管11采用窄带254nm 波长的紫外灯管11。
作为本实用新型的一种技术优化方案，通过设置紫外灯管11，使用者通过采用窄带254nm波长的紫外灯管11，可以直接用来吸收臭氧，无需加滤光片，紫外灯管11产生的光束经过聚光镜12后，使用散的光束形成一定的聚焦，以平行光的方式向前照射，一部分光通过45度折光片13折射后形成90度光束的改变，通过基准光光电接收器14来感应紫外光的亮度，紫外灯管11采用恒流方式，其亮度可以根据基准光光电接收器14的亮度信号，通过信号处理主板8 来实时调整紫外灯管11的亮度，可使紫外灯管11的亮度锁定在一定范围内，一部分光经过折光片13、石英片16、臭氧气室被臭氧吸收、石英柱19后通过采样光电接收器21来感应经臭氧气体吸收后的紫外光的亮度，通过双光路的结构，依据Lambert-Beer定律通过信号处理主板8内的单片机及程序计算出臭氧的浓度。
参考图1和图2，臭氧浓度传感器装置6内部的不锈钢光池体的采用凸型氟胶垫片15和凹型氟胶垫片20来进行密封。
作为本实用新型的一种技术优化方案，通过设置凸型氟胶垫片15和凹型氟胶垫片20，便于使用者通过凸型氟胶垫片15和凹型氟胶垫片20对内光池体进行密封，可以耐高压、高浓度、大流速的臭氧气体的冲击，提高装置的使用效率和时间，臭氧浓度传感器的光池气室模块17的臭氧进出气口，应该采用垂直的方式，下进气，上出气，以防止粉尘、杂质、水雾的污染。
参考图1和图2，臭氧浓度传感器装置6的光池气室模块17内，通过进出气口的臭氧气体并没有直接经过石英片16和石英柱19的中间区域。
作为本实用新型的一种技术优化方案，通过设置光池气室模块17，使光池气室模块17内通过进出气口的臭氧气体并没有直接经过石英片16和石英柱19 的中间区域，臭氧气体是经过扰流片18后，通过溢流的方式进行浓度分析及检测，解决了臭氧气体扰流的问题，从而提高了臭氧浓度分析的准确性，也提高了臭氧浓度分析仪的稳定性。
本实用新型的工作原理及使用流程：在使用时，臭氧浓度分析仪正常检测浓度时的工艺流程是：进气针型阀1和防腐流量计2连接，防腐流量计2和防腐三通电磁阀3连接、防腐三通电磁阀3和不锈钢三通5连接、不锈钢三通5 和臭氧浓度传感器装置6连接、臭氧浓度传感器装置6和臭氧尾气破坏器7连接、信号处理主板8根据臭氧浓度传感器装置6的信号进行处理后，将浓度显示等信息传输到触摸显示屏9上进行显示，检测状态时臭氧气体流向：进气针型阀1→防腐流量计2→防腐三通电磁阀3(NO端)→不锈钢三通5→臭氧浓度传感器装置6→臭氧尾气破坏器7；臭氧浓度分析仪正常校正零点的工艺流程是：进气针型阀1和防腐流量计2连接，防腐流量计2和防腐三通电磁阀3连接、防腐三通电磁阀3和内置臭氧破坏器4连接、内置臭氧破坏器4和不锈钢三通5 连接、不锈钢三通5和臭氧浓度传感器装置6连接、臭氧浓度传感器装置6和臭氧尾气破坏器7连接、信号处理主板8根据臭氧浓度传感器装置6的信号进行处理后，将校正零点的信息传输到触摸显示屏9上进行显示；校正零点时臭氧气体流向：进气针型阀1→防腐流量计2→防腐三通电磁阀3(NC端)→内置臭氧破坏器4→不锈钢三通5→臭氧浓度传感器装置6→臭氧尾气破坏器7；当臭氧气体通过防腐三通电磁阀3的NC端口进入内置臭氧破坏器4后，从内置臭氧破坏器4内出来的气体已经是不含有臭氧的气体，此时不含有臭氧的气体进入臭氧浓度传感器装置6，做为零气，来供臭氧浓度传器进行校零操作，但是校零操作并不频繁，一般是5-7天进行一次零点校正的工作，该臭氧浓度分析仪采用可调式紫外灯管11，根据基准光光电接收器14的数据信号，通过信号处理主板 8，可以实时调整紫外灯管11的亮度，使紫外光的亮度锁定在一定的范围内，而不受外界环境的影响；臭氧浓度传感器装置6采用分体式设计，可以独立拆卸，方便后期的维护和维修；光池吸收室采用耐高流量、耐高压力、耐冲击、耐污垢的结构设计，采用高透光率石英片16和石英柱19，保证检测精度的准确，本款在线式臭氧浓度分析仪在通入臭氧的情况下也可以进行零点校正，保证零点的稳定性，防止零点漂移影响臭氧浓度分析仪检测浓度的准确性，可以满足工业现场全天不停机运行。
综上所述：该在线式紫外吸收法臭氧浓度分析仪，通过设置进气针型阀1、防腐流量计2、防腐三通电磁阀3、内置臭氧破坏器4、不锈钢三通5、臭氧浓度传感器装置6、臭氧尾气破坏器7、信号处理主板8和触摸显示屏9的配合使用，解决了紫外吸收法臭氧浓度分析仪在高压力或恶劣的环境下很容易老化产生臭氧泄漏的情况和臭氧浓度分析仪在长期使用时很容易产生污垢，容易污染石英片的表面，影响臭氧浓度分析仪的检测精度和正常工作的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种在线式紫外吸收法臭氧浓度分析仪，包括进气针型阀(1)，其特征在于：所述进气针型阀(1)的左侧通过管道连通有防腐流量计(2)，所述防腐流量计(2)的顶部通过管道连通有防腐三通电磁阀(3)，所述防腐三通电磁阀(3)的左侧通过管道连通有内置臭氧破坏器(4)，所述防腐三通电磁阀(3)的顶部通过管道连通有不锈钢三通(5)，所述不锈钢三通(5)远离防腐三通电磁阀(3)的一端与内置臭氧破坏器(4)的顶部相连通，所述不锈钢三通(5)的顶部连通有臭氧浓度传感器装置(6)，所述臭氧浓度传感器装置(6)的顶部连通有臭氧尾气破坏器(7)，所述臭氧浓度传感器装置(6)底部的左侧电性连接有信号处理主板(8)，所述信号处理主板(8)的底部电性连接有触摸显示屏(9)。
2.根据权利要求1所述的一种在线式紫外吸收法臭氧浓度分析仪，其特征在于：臭氧浓度分析仪的工艺连接器件均为不锈钢、聚四氟乙烯管、玻璃制成。
3.根据权利要求1所述的一种在线式紫外吸收法臭氧浓度分析仪，其特征在于：所述内置臭氧破坏器(4)出气口和不锈钢三通(5)的连接距离要尽量缩短，所述防腐三通电磁阀(3)和不锈钢三通(5)的距离要尽量缩短。
4.根据权利要求1所述的一种在线式紫外吸收法臭氧浓度分析仪，其特征在于：所述臭氧浓度传感器装置(6)包括灯管模块(10)、紫外灯管(11)、聚光镜(12)、折光片(13)、基准光光电接收器(14)、凸型氟胶垫片(15)、石英片(16)、光池气室模块(17)、扰流片(18)、石英柱(19)、凹型氟胶垫片(20)和采样光光电接收器(21)，臭氧浓度分析仪的臭氧浓度传感器装置(6)结构组成可分为灯管模块(10)和光池气室模块(17)，其灯管模块(10)由左到右分别是：紫外灯管(11)、聚光镜(12)、折光片(13)、基准光光电接收器(14)和模块壳体组成；光池气室模块(17)由左到右分别是：凸型氟胶垫片(15)、石英片(16)、扰流片(18)、石英柱(19)、凹型氟胶垫片(20)、采样光光电接收器(21)和不锈钢光池体组成。
5.根据权利要求4所述的一种在线式紫外吸收法臭氧浓度分析仪，其特征在于：所述臭氧浓度传感器装置(6)内部的紫外灯管(11)采用窄带254nm波长的紫外灯管(11)。
6.根据权利要求4所述的一种在线式紫外吸收法臭氧浓度分析仪，其特征在于：所述臭氧浓度传感器装置(6)内部的不锈钢光池体的采用凸型氟胶垫片(15)和凹型氟胶垫片(20)来进行密封。
7.根据权利要求4所述的一种在线式紫外吸收法臭氧浓度分析仪，其特征在于：所述臭氧浓度传感器装置(6)的光池气室模块(17)内，通过进出气口的臭氧气体并没有直接经过石英片(16)和石英柱(19)的中间区域。
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| CN116465696A (zh) * | 2023-05-05 | 2023-07-21 | 商丘师范学院 | 一种户外用臭氧浓度和高温热浪监测装置 |
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2020
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| CN116465696A (zh) * | 2023-05-05 | 2023-07-21 | 商丘师范学院 | 一种户外用臭氧浓度和高温热浪监测装置 |
| CN116465696B (zh) * | 2023-05-05 | 2023-11-17 | 商丘师范学院 | 一种户外用臭氧浓度和高温热浪监测装置 |
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