CN215066132U - 一种基于caps测氮氧化物的分析仪 - Google Patents
一种基于caps测氮氧化物的分析仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN215066132U CN215066132U CN202121029716.6U CN202121029716U CN215066132U CN 215066132 U CN215066132 U CN 215066132U CN 202121029716 U CN202121029716 U CN 202121029716U CN 215066132 U CN215066132 U CN 215066132U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- channel
- electromagnetic valve
- way electromagnetic
- input end
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Abstract
本实用新型公开了一种基于CAPS测氮氧化物的分析仪，包括：空气输入端、气溶胶过滤器、NO转化管、第一三通电磁阀、光腔衰减相变NO2监测器、零气发生器、质量流量控制器、臭氧发生器、第二三通电磁阀和气体排放出口；气溶胶过滤器输出端分别与NO转化管输入端、第一通道输入口连接，NO转化管输出端与第二通道输入口连接，第一三通电磁阀的输出端与光腔衰减相变NO2监测器连接；零气发生器、质量流量控制器、臭氧发生器依次连接，臭氧发生器输出端与第二三通电磁阀的输入端连接，第一通道出口与气体排放口连接，第二通道出口与NO转化管输入端连接；本实用新型能精准快速切换NO和NO2检测模式，满足不同种类的测试和研究要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及氮氧化物检测技术领域，具体涉及一种基于CAPS测氮氧化物的分析仪。
背景技术
大气氮氧化物NOx来自于自然源(比如土壤、光照等)和人为源(比如燃烧、交通等)的排放，在大气化学反应中具有非常重要的作用，是臭氧(O3)生成前体物，而且会刺激人体呼吸道系统，因此研究NOx对消除环境污染及提高人类健康的生存环境有重要意义。现有多种检测NOx的方法，但是均无法达到准确测量，例如：基于溶液吸收的湿化学法(盐酸萘乙二胺分光光度法、鲁米诺法、离子色谱法等)中空气中的多种成分会对NO2的测定产生干扰；化学发光法(CLD)和荧光淬灭法具有需要先把NO2转化成NO才能进行测量，测量过程需要过量有毒试剂(如NO，O3)和真空系统，并对温度的依赖性过强，且NO2容易受许多氧化性的氮氧化物干扰，如硝酸气体等；激光诱导荧光法(LIF)具有设备费用高等缺点；差分光学吸收光谱法(DOAS)具有测量气体局限性大和对环境要求高等缺点；可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术具有调谐范围限制可探测的气体种类等缺点、CL-NOx监测器具有不能直接和具体地检测NO2，并存在多项干扰因素。因此，亟需提出一种更优的发生装置和更为有效的定量检测方法。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本实用新型提供一种基于CAPS测氮氧化物的分析仪，本实用新型可以直接检测气体样品中的NO和NO2，在保证检测稳定的基础上，本实用新型能够精准快速的切换NO和NO2检测模式，以满足不同种类的测试和研究要求。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
1、一种基于CAPS测氮氧化物的分析仪，包括：空气输入端、气溶胶过滤器、NO转化管、第一三通电磁阀、光腔衰减相变NO2监测器、零气发生器、质量流量控制器、臭氧发生器、第二三通电磁阀和气体排放出口；
所述第一三通电磁阀设有第一通道输入口、第二通道输入口和输出端；
所述第二三通电磁阀设有输入端、第一通道出口和第二通道出口；
所述空气输入端与气溶胶过滤器输入端连接，所述气溶胶过滤器输出端分别与NO转化管输入端、第一通道输入口连接，所述NO转化管输出端与第二通道输入口连接，所述第一三通电磁阀的输出端与光腔衰减相变NO2监测器连接；
所述零气发生器与质量流量控制器输入端连接，所述质量流量控制器输出端与臭氧发生器输入端连接，所述臭氧发生器输出端与第二三通电磁阀的输入端连接，所述第一通道出口与气体排放口连接，所述第二通道出口与NO转化管输入端连接；
所述气溶胶过滤器用于过滤输入空气中的气溶胶，所述NO转化管用于将气体中的NO转化为NO2，所述光腔衰减相变NO2监测器用于监测定量输入气体中的NO2含量，所述质量流量控制器用于控制输入气体的流速大小。
作为优选的技术方案，所述光腔衰减相变NO2监测器设有自动进样泵，用于定量输入气体。
作为优选的技术方案，还设有三通电磁阀同步切换装置，用于控制第一三通电磁阀与第二三通电磁阀同步切换。
作为优选的技术方案，还设有定时器，所述定时器用于设定三通电磁阀同步切换的时间。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本实用新型使用光腔衰减相变(CAPS)技术支撑的二氧化氮分析仪，利用NO2对光的吸收对NO2进行直接检测，不涉及任何转化，无化学干扰，分析更准确，且检测速率快；而且CAPS技术是定量测量NO2技术，测量结果更可靠。
(2)本实用新型采用三通阀进行双通道测量，使环境大气中的NO快速转换成NO2，利用CAPS同时检测NO和NO2(即：NOx)，能够精准快速的检测NOx气体的输出浓度，以满足不同种类的测试和研究要求。
(3)本实用新型采用了三通电磁阀同步切换装置切换测量NO和NOx的技术方案，解决了手动切换导致切换时间不精确、测量NO和NOx的时间不平均的技术问题，达到了仪器高度自动化运行的技术效果。
附图说明
图1为本实施例基于CAPS测氮氧化物的分析仪的结构示意图。
其中，1-空气输入端、2-气溶胶过滤器、3-NO转化管、4-第一三通电磁阀、5-光腔衰减相变NO2监测器、6-零气发生器、7-质量流量控制器、8-臭氧发生器、9-第二三通电磁阀、10-气体排放出口。
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。
如图1所示，本实施例提供一种基于CAPS测氮氧化物的分析仪，包括：空气输入端1、气溶胶过滤器2、NO转化管3、第一三通电磁阀4、光腔衰减相变NO2监测器5、零气发生器6、质量流量控制器7、臭氧发生器8、第二三通电磁阀9、气体排放出口10；
其中，气溶胶过滤器用于过滤掉输入空气中的气溶胶，NO转化管用于把气体中的NO转化为NO2，光腔衰减相变NO2监测器用于监测定量输入气体中的NO2含量，质量流量控制器用于控制输入气体的流速大小。
其中，第一三通电磁阀4设有第一通道输入口、第二通道输入口和输出端；
空气输入端1与气溶胶过滤器2输入端连接，气溶胶过滤器2输出端分别与NO转化管3的输入端、第一三通电磁阀4的第一通道输入口连接，NO转化管3的输出端与第一三通电磁阀4的第二通道输入口连接，第一三通电磁阀4的输出端与光腔衰减相变NO2监测器5连接；
零气发生器6与质量流量控制器7的输入端连接，质量流量控制器7的输出端与臭氧发生器8的输入端连接，臭氧发生器8的输出端与第二三通电磁阀9连接，第二三通电磁阀9有两个出口，第一通道出口与气体排放口10相连，第二通道出口与NO转化管3连接；
按上述方式将用CAPS测NOx的系统搭建完成，并确保整个系统密封性完好(通过光腔衰减相变NO2监测器5的自动进样设备和质量流量控制器8进行一定的流速控制)。
本实施例通过自动切换两种模式来实现同时检测NO和NO2。
模式a：打开第一三通电磁阀4的第一通道输入口和第二三通电磁阀9的第一通道出口，此时第一三通电磁阀4的第二通道输入口和第二三通电磁阀9的第二通道出口自动关闭，环境空气从空气输入端1进入，经气溶胶过滤器2通过第一三通电磁阀4的第一通道输入口进入光腔衰减相变NO2监测器5，通过质量流量控制器7调节零空气的流速，经臭氧生成器8生成的臭氧通过第二三通电磁阀9的第一通道出口排放，系统稳定后，通过光腔衰减相变NO2监测器5检测NO2并记录信号，此时检测的NO2是环境样品中真实的NO2(标记为NO2(a))。
模式b：开启第一三通电磁阀4的第二通道输入口和第二三通电磁阀9的第二通道出口，与此同时，第一三通电磁阀4的第一通道输入口和第二三通电磁阀9的第一通道出口自动关闭，环境空气从空气输入端1进入，经气溶胶过滤器2通过NO转化管3进入第一三通电磁阀4的第二通道输入口，然后进入光腔衰减相变NO2监测器5，通过质量流量控制器7调节零空气的流速，零气发生器6进入的零空气经质量流量控制器7通入臭氧生成器8生成臭氧，臭氧通过第二三通电磁阀9的第二通道出口进入NO转化管3进行反应，在此反应中，环境空气中的NO被臭氧氧化成NO2，然后NO转化管3中气体从第一三通电磁阀4的第二通道输入口进入，最后进入光腔衰减相变NO2监测器5。此时通过CAPS检测NO2，此时检测的NO2(b)是环境样品中的NO2(标记为NO2(a))加上NO通过与臭氧反应转化生成的NO2(标记为NO2’)，则环境大气中的NO＝NO2’＝NO2(b)-NO2(a)。
先进行模式a的测量，测定达到设定时间t后，检测系统通过第一三通电磁阀4、第二三通电磁阀9的同时自动切换进行模式b的测量，测定固定时间t之后，再变换为模式a，如此进行循环连续测量，从而得到在线的环境大气中NO和NO2的含量，本实施例的时间t就是一次循环的a模式的时间，设置在1-2min；
在本实施例中，打开第一三通电磁阀4的第一通道输入口和第二三通电磁阀9的第一通道出口，此时第一三通电磁阀4的第二通道输入口和第二三通电磁阀9的第二通道出口自动关闭，环境空气从空气输入端1进入，光腔衰减相变NO2监测器5和第一三通电磁阀4的第一通道输入口的流速控制为0.85L/min，质量流量控制器7和第二三通电磁阀9的第一通道出口的流速控制为0.01L/min，等待系统待到平衡且稳定的状态，此时是操作系统模式a，通过CAPS检测NO2(a)，此时检测的NO2(1)是环境样品中真实的NO2。
系统稳定后，开启第一三通电磁阀4的第二通道输入口和第二三通电磁阀9的第二通道出口，与此同时，第一三通电磁阀4的第一通道输入口和第二三通电磁阀9的第一通道出口自动关闭，依然通入环境空气1和零空气补给6，光腔衰减相变NO2监测器5和第一三通电磁阀4的第二通道输入口的流速由光腔衰减相变NO2监测器5自带的进样泵控制为0.85L/min，质量流量控制器7和第二三通电磁阀9的第一通道出口的流速控制为0.01L/min，此时是操作系统模式b,通过CAPS检测NO2(b)，此时检测的NO2是NO转化的NO2’与环境样品中真实的NO2的总和，则环境大气中的NO＝NO2’＝NO2(b)-NO2(a)。
设计的两种模式通过智能系统自动切换，从而实现循环连续在线测量环境大气中NO和NO2的含量。
本实施例利用现有光腔衰减相变二氧化氮分析仪(Cavity Attenuated PhaseShift NO2 Analyzer,简写为CAPS)检测NOx(＝NO+NO2)，可以直接检测大气环境和实验室产生的NOx气体，用于NOx在线测量方法的建立，监测仪器的检验和标定，以及与NOx有关的大气中不同组分(i.e.,VOCs,O3,和气溶胶等)的物理化学特性及其环境效应的研究。
本实用新型使用光腔衰减相变(CAPS)技术支撑的二氧化氮分析仪，利用NO2对光的吸收对NO2进行直接检测，不涉及任何转化，无化学干扰，分析更准确，且检测速率快；而且CAPS技术是定量测量NO2技术，测量结果更可靠；并且采用三通阀进行双通道测量，使环境大气中的NO快速转换成NO2，利用CAPS同时检测NO和NO2(即：NOx)。本实用新型能够精准快速的检测NOx气体的输出浓度，以满足不同种类的测试和研究要求。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于CAPS测氮氧化物的分析仪，其特征在于，包括：空气输入端、气溶胶过滤器、NO转化管、第一三通电磁阀、光腔衰减相变NO2监测器、零气发生器、质量流量控制器、臭氧发生器、第二三通电磁阀和气体排放出口；
所述第一三通电磁阀设有第一通道输入口、第二通道输入口和输出端；
所述第二三通电磁阀设有输入端、第一通道出口和第二通道出口；
所述空气输入端与气溶胶过滤器输入端连接，所述气溶胶过滤器输出端分别与NO转化管输入端、第一通道输入口连接，所述NO转化管输出端与第二通道输入口连接，所述第一三通电磁阀的输出端与光腔衰减相变NO2监测器连接；
所述零气发生器与质量流量控制器输入端连接，所述质量流量控制器输出端与臭氧发生器输入端连接，所述臭氧发生器输出端与第二三通电磁阀的输入端连接，所述第一通道出口与气体排放口连接，所述第二通道出口与NO转化管输入端连接；
所述气溶胶过滤器用于过滤输入空气中的气溶胶，所述NO转化管用于将气体中的NO转化为NO2，所述光腔衰减相变NO2监测器用于监测定量输入气体中的NO2含量，所述质量流量控制器用于控制输入气体的流速大小。
2.根据权利要求1所述的基于CAPS测氮氧化物的分析仪，其特征在于，所述光腔衰减相变NO2监测器设有自动进样泵，用于定量输入气体。
3.根据权利要求1所述的基于CAPS测氮氧化物的分析仪，其特征在于，还设有三通电磁阀同步切换装置，用于控制第一三通电磁阀与第二三通电磁阀同步切换。
4.根据权利要求3所述的基于CAPS测氮氧化物的分析仪，其特征在于，还设有定时器，所述定时器用于设定三通电磁阀同步切换的时间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121029716.6U CN215066132U (zh) | 2021-05-14 | 2021-05-14 | 一种基于caps测氮氧化物的分析仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121029716.6U CN215066132U (zh) | 2021-05-14 | 2021-05-14 | 一种基于caps测氮氧化物的分析仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN215066132U true CN215066132U (zh) | 2021-12-07 |
Family
ID=79217111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202121029716.6U Active CN215066132U (zh) | 2021-05-14 | 2021-05-14 | 一种基于caps测氮氧化物的分析仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN215066132U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116819160A (zh) * | 2022-11-14 | 2023-09-29 | 中国科学院大气物理研究所 | 直接测量雷击产生大气痕量成分的系统及方法 |
-
2021
- 2021-05-14 CN CN202121029716.6U patent/CN215066132U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116819160A (zh) * | 2022-11-14 | 2023-09-29 | 中国科学院大气物理研究所 | 直接测量雷击产生大气痕量成分的系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6904815B2 (en) | Configurable multi-point sampling method and system for representative gas composition measurements in a stratified gas flow stream | |
| JP4246867B2 (ja) | 排ガス分析システム | |
| CN104793002B (zh) | 一种可实现采样/校准交替等效运行的大气自动监测装置及方法 | |
| CN105606758A (zh) | 研究燃煤光氧化衍变生成二次有机气溶胶机理的方法和装置 | |
| CN101907558A (zh) | 总有机碳在线分析仪及分析总有机碳的方法 | |
| CN102466636B (zh) | 紫外荧光法检测海洋挥发性硫化物的装置及其制作方法 | |
| EP2430440A1 (en) | Environmental control of fluid samples, calibration, and detection of concentration levels | |
| CN215066132U (zh) | 一种基于caps测氮氧化物的分析仪 | |
| CN109425489A (zh) | 排气分析装置、排气分析方法和存储介质 | |
| CN205562503U (zh) | 一种便式智能汽车尾气检测装置 | |
| CN112697747A (zh) | 一种六氟化硫气体中分解物、水分和纯度检测装置和方法 | |
| CN204479597U (zh) | 一种可实现采样/校准交替等效运行的大气自动监测装置 | |
| CN104990883A (zh) | 一种利用光谱仪检测气体浓度的装置 | |
| CN109632683B (zh) | 一种风洞实验同步自动化采样测量系统 | |
| CN113203697A (zh) | 一种基于caps测氮氧化物的分析仪 | |
| CN110501300A (zh) | 一种汽车尾气检测装置及检测方法 | |
| CN209016017U (zh) | 一种质子转移反应质谱进样系统 | |
| CN109342131B (zh) | 一种低浓度汞检测系统和检测方法 | |
| CN110579379B (zh) | 一种机动车尾气柔性采样系统及采样方法 | |
| Niki et al. | An Ozone-NO Chemiluminescence Method for NO Analysis in Piston and Turbine Engines | |
| CN204731156U (zh) | 烟气在线监测系统 | |
| CN219552237U (zh) | 一种气体吸收池及具有其的二氧化碳气体分析仪 | |
| CN215953498U (zh) | 一种硫化物稀释装置 | |
| CN214895051U (zh) | 堆肥碳氮转化过程气体采集分析系统 | |
| CN202720221U (zh) | 可燃气体报警器分析检测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |