CN215115825U - 一种检测低浓度臭氧的吸收池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种检测低浓度臭氧的吸收池，池体内具有上下呈镜像设置的上光路室和下光路室；第一平面反射镜和第二平面反射镜分别嵌入池体的两个侧壁；两个入射光透镜和两个出射光透镜分别设于池体的两侧，且每个入射光透镜和每个出射光透镜构成一组分别与对应的光路室相通；汞灯插入汞灯座中设于所述池体上；出射光透镜处设有检测器；上盖板和下盖板分别设于池体的上下两端面；上盖板上设有与上光路室相通的进气孔和多个出气孔，多个出气孔之间通过气体排出通道相连通；本实用新型利用多个电磁三通阀和多个出气孔控制气体与紫外重叠距离，进而控制量程，并且通用性高且便携性好，采用双光路结构，提高了测量的准确性。

Description

一种检测低浓度臭氧的吸收池

技术领域

本实用新型涉及一种吸收池，尤其涉及一种检测低浓度臭氧的吸收池。

背景技术

臭氧广泛的应用于水处理、制药、便携式流速仪、气味控制和食品生产等领域。在这些领域都要应用到大量的臭氧气体分析仪，因此对这些臭氧分析仪的精准度有很高要求。

臭氧本身具有强氧化性和化学活性,既是强氧化剂又是强催化剂。在工业老化测试、污水处理和医药卫生消毒等领域有着广泛的应用。同时地表附近的臭氧是一种重要的污染气体，近几年的研究发现,人类活动造成的大气污染,不仅使城市地区地表附近臭氧浓度大幅度增加,而且地表臭氧浓度有普遍增加的趋势,地表臭氧浓度增加是非常有害的。所有的这些需求都需要使用臭氧分析仪进行测量量化，由于臭氧分析仪检定的臭氧标准气体必须“即配即用”，因此臭氧标准发生装置的需求日益增长。

专利申请号为200810246800.6的发明专利“一种多次反射气室”，其主要包括 ：一光学池，光学池为两端通透的中空长方体；二通透端上分别固定连接一主反射镜板和一1/2反射镜板，二通透端与所述主反射镜板和1/2反射镜板之间设置有“O”形密封圈；主反射镜板上粘结有一主反射镜，1/2反射镜板上平行粘结有两1/2反射镜；与光学池一体的另两侧板上分别开设有一进光口和一与其对应设置的出光口；光学池内的进光口和出光口处分别设置有一入射反射镜和一输出反射镜，且入射反射镜和输出反射镜分别与进光、出光方向成 45°角；光学池上设置有二气口，光学池与1/2反射镜板之间固定连接一两端通透的垫块，该发明也可以用来作为检测低浓度臭氧的装置，其扩大了测量范围，实现了对不同中浓度气体的精准性测。

但是在长时间的使用后发现这样的反射气室具有如下缺点：

1.该气室中样气通过的腔室较大且气体进出口比腔室的截面积小得多，易引起气体湍流和环流，影响腔室中的样气浓度。

2.同时，由于气室中的样气更新较慢，在臭氧浓度变化较快的情况下，该仪器无法实时的准确测量采样区域的臭氧浓度。

3.该气室调整反射镜的反射角度来控制光程，计算复杂，操作繁琐。

实用新型内容

本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种操作方便省力，便携性、扩大检测范围，并且在保证测量精准的前提下，采用一台分析仪就可以检测不同低浓度的臭氧，通用性高的检测低浓度臭氧的吸收池。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种检测低浓度臭氧的吸收池，包括：池体、第一平面反射镜、第二平面反射镜、入射光透镜、出射光透镜、汞灯、汞灯座、检测器、上盖板、下盖板和气体排出通道：所述池体内具有上下呈镜像设置的上光路室和下光路室；所述第一平面反射镜和所述第二平面反射镜分别嵌入池体的两个侧壁；两个所述入射光透镜和两个所述出射光透镜分别设于所述池体的两侧，且每个入射光透镜和每个出射光透镜分别与对应的光路室相通；所述汞灯插入汞灯座中设于所述池体上；所述出射光透镜处设有检测器；所述上盖板和所述下盖板分别设于所述池体的上下两端面；所述上盖板上设有与上光路室相通的进气孔和多个出气孔，多个所述出气孔之间通过气体排出通道相连通；所述进气孔和出气孔上外接有快拧接头。

进一步的，所述上光路室的内部通道呈锯齿状，且所述进气孔和多个所述出气孔依次与每个锯齿相通。

进一步的，多个所述出气孔包括第一出气孔、第二出气孔、第三出气孔、第四出气孔、第五出气孔和第六出气孔；所述气体排出通道包括气泵、臭氧处理装置、第一电磁三通阀、第二电磁三通阀、第三电磁三通阀、第四电磁三通阀和第五电磁三通阀；所述第五电磁三通阀分别与臭氧处理装置、第四电磁三通阀和第三电磁三通阀相通；所述第三电磁三通阀上连通有第五出气孔和第六出气孔；所述第四电磁三通阀上连通有第一电磁三通阀和第二电磁三通阀；所述第一电磁三通阀上连通有第一出气孔和第二出气孔；所述第二电磁三通阀上连通有第三出气孔和第四出气孔；所述臭氧处理装置内处理后的气体经由气泵排出。

进一步的，所述第一平面镜压片和第二平面镜压片分别覆盖在所述第一平面反射镜和第二平面反射镜上。

进一步的，所述入射光透镜压片和出射光透镜压片分别覆盖在两个所述入射光透镜和两个出射光透镜上，且所述入射光透镜压片和出射光透镜压片上分别设有两个光入射孔和两个光出射孔。

进一步的，所述进气孔、出气孔、各电磁三通阀和臭氧处理装置上外接有快拧接头。

进一步的，所述进气孔、出气孔、各电磁三通阀和臭氧处理装置均通过聚四氟乙烯管连接。

进一步的，所述臭氧处理装置和气泵通过PVC软管连接。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1.利用多个电磁三通阀和多个出气孔控制气体与紫外重叠距离，进而控制量程，增加精确度。

2.切换量程的方法方便省力，可以自动设置也可以手动设置。

3.采用一台分析仪就可以检测低浓度到高浓度的臭氧，无需再采购对应量程的分析仪，通用性高，节省成本。

4.利用光的多次反射，相较于传统的直射式吸收池，在光程一样的情况下，缩小吸收池的体积，进而缩小仪器的整个体积，降低重量，增加了便携性。

5.采用双光路结构，减少光源衰减对采样数据的影响，提高了测量的准确性及实时性，减少后期校准，降低维护成本。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

附图1为本实用新型的结构示意图；

附图2为本实用新型的立体结构分解示意图；

附图3为附图2的另一视角的结构示意图；

附图4为附图1的内部剖视图；

附图5为应用本吸收池的臭氧分析仪的自动切换量程的示意图；

其中：1汞灯座，2汞灯，3入射光透镜压片，4入射光透镜，5上盖板，6快拧接头，7第一平面镜压片，8第一平面反射镜，9检测器，10出射光透镜压片，11出射光透镜，12池体，13下盖板，14第二平面反射镜，15第二平面镜压片，16光入射孔，17光束，18进气孔，19光反射孔，20第一出气孔，21第二出气孔，22第三出气孔，23第四出气孔，24第五出气孔，25第六出气孔，26光出射孔，31第一电磁三通阀，32第二电磁三通阀，33第三电磁三通阀，34第四电磁三通阀，35第五电磁三通阀，36臭氧处理装置，37气泵。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参阅附图1-5，本实用新型所述的一种检测低浓度臭氧的吸收池，包括：池体12、第一平面反射镜8、第二平面反射镜14、入射光透镜4、出射光透镜11、汞灯2、汞灯座1、检测器9、上盖板5、下盖板13和气体排出通道；所述池体12内具有上下呈镜像设置的上光路室和下光路室；所述第一平面反射镜8和所述第二平面反射镜14分别嵌入池体12的两个侧壁；两个所述入射光透镜4和两个所述出射光透镜11分别设于所述池体12的两侧，且每个入射光透镜4和每个出射光透镜11构成一组分别与对应的光路室相通；所述汞灯2插入汞灯座1中设于所述池体12上；所述出射光透镜11处设有检测器9；所述上盖板5和所述下盖板13分别设于所述池体12的上端面和下端面；所述上盖板上5设有与上光路室相通的进气孔18和多个出气孔，多个所述出气孔之间通过气体排出通道相连通；所述进气孔18和出气孔外上均接有快拧接头6，进气孔18和多个出气孔上设有快拧接头6。

作为进一步的优选实施例，所述上光路室的内部通道呈锯齿状，且所述进气孔和多个所述出气孔依次与每个锯齿相通。

作为进一步的优选实施例，所述第一平面镜压片7和第二平面镜压片15分别覆盖在所述第一平面反射镜8和第二平面反射镜14上，且所述池体12分别与第一平面镜压片7和第二平面镜压片15之间通过密封圈（图中未示出）进行密封。

作为进一步的优选实施例，所述入射光透镜压片3和出射光透镜压片10分别覆盖在两个所述入射光透镜4和两个出射光透镜11上，且所述入射光透镜压片3和出射光透镜压片10上分别设有两个光入射孔16和两个光出射孔26，所述池体12分别与入射光透镜4和出射光透镜11之间通过密封圈（图中未示出）进行密封。

具体的，上光路室的光路路线，请参阅附图4，在本实施例中共设有六个出气孔，分别为第一出气孔20、第二出气孔21、第三出气孔22、第四出气孔23、第五出气孔24和第六出气孔25；其中，光源由泵灯2（图中未示出）提供，光束17从入射光透镜压片3上的光入射孔16进入，通过入射光透镜4打到第一平面反射镜8上，经过第一平面反射镜8的反射后，再通过光反射孔19打到第二平面反射镜14上，这样光束17依次经过第一平面反射镜8和第二平面反射镜14的多次反射后，光束17通过出射光透镜15，最后由出射光透镜压片10上的光出射孔26出射到检测器9（图中未示出）处进行检测。

下光路室和上光路室的光路的路线是相同的，因为两者之间为镜像的设置关系，只是在上光路室中还通有待检测的气体，下光路室密闭，充满不含臭氧的气体，从而可以将两者最后通过检测器9后得到的结果进行对比，减少光源衰减对采样数据的影响，提高了测量的准确性及实时性，减少后期校准，降低维护成本。

其中，所述气体排出通道包括气泵37、臭氧处理装置36、第一电磁三通阀31、第二电磁三通阀32、第三电磁三通阀33、第四电磁三通阀34和第五电磁三通阀35；所述第五电磁三通阀35的A口、P口和R口分别与臭氧处理装置36的进气口、第三电磁三通阀34的A口和第四电磁三通阀33的A口相通；所述第四电磁三通阀33的P口和R口分别与第五出气孔24和第六出气孔25相通；所述第三电磁三通阀34的P口和R口分别与第一电磁三通阀31的A口和第二电磁三通阀32的A口相通；所述第二电磁三通阀32的P口和R口分别与第三出气孔22和第四出气孔23相通；所述第一电磁三通阀31的P口和R口分别与第一出气孔20和第二出气孔21相通；所述臭氧处理装置36的出气口气泵37的进气口相通，检测完的样气通过臭氧处理装置36的作用后，经由气泵37排出。

对待测气体进行检测时，所需检测的样气从上盖板5上的进气孔18进入到池体12的上光路室中，并沿光束17照射方向流动；实际工作时，利用电磁三通阀和多个出气孔控制气体与紫外线重叠距离来控制量程。

具体的控制量程的步骤如下：

仪器先在最大量程的检测状态下检测样气的大致浓度，气体在吸收池中与紫外线重叠距离最短，此时，样气从进气孔18进入，经过紫外线照射后，从第一出气孔20排出，五个电磁三通阀均失电，（各电磁三通阀均为常闭型，即失电状态下P与A相通，通电状态下A与R相通）这样样气依次通过第一电磁三通阀31的P口和A口，第三电磁三通阀33的P口和A口，第五电磁三通阀35的P口和A口，最终经过臭氧处理装置36作用后，转变为无臭氧气体，被气泵37排出。

仪器检测出样气的大致浓度后，自动切换到相应的最佳量程（以第五出气孔为例），样气从进气孔18进入，经过紫外线照射后，从第五出气孔24排出，此时第五电磁三通阀35得电，其余电磁三通阀失电，样气依次通过第三电磁三通阀的33P口和A口，第五电磁三通阀35的R口和A口，最终经过臭氧处理装置36作用后，转变为无臭氧气体，被气泵37排出。

另外，应用本吸收池的臭氧分析仪可以有两种切换量程方法：

①手动设置：测量前，可以根据样气大致浓度提前设置量程，该方法节省检测时间。

②自动切换：仪器自动在最大量程下测量一次，得到样气的大致浓度后，再自动切换到相应的最佳量程，再进行测量，该方法简便。

本实用新型的检测低浓度臭氧的吸收池，其利用多个电磁三通阀和多个出气孔控制气体与紫外重叠距离，进而控制量程，增加精确度，扩大检测范围；并且在保证测量精准的前提下，采用一台分析仪就可以检测不同低浓度的臭氧，无需再采购对应量程的分析仪，通用性高，节省成本；利用光的多次反射，相较于传统的直射式吸收池，在光程一样的情况下，缩小吸收池的体积，进而缩小仪器的整个体积，降低重量，增加了便携性；采用双光路结构，减少光源衰减对采样数据的影响，提高了测量的准确性及实时性，减少后期校准，降低维护成本。

以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种检测低浓度臭氧的吸收池，其特征在于，包括：池体、第一平面反射镜、第二平面反射镜、入射光透镜、出射光透镜、汞灯、汞灯座、检测器、上盖板、下盖板和气体排出通道；所述池体内具有上下呈镜像设置的上光路室和下光路室；所述第一平面反射镜和所述第二平面反射镜分别嵌入池体的两个侧壁；两个所述入射光透镜和两个所述出射光透镜分别设于所述池体的两侧，且每个入射光透镜和每个出射光透镜构成一组分别与对应的光路室相通；所述汞灯插入汞灯座中设于所述池体上；所述出射光透镜处设有检测器；所述上盖板和所述下盖板分别设于所述池体的上下两端面；所述上盖板上设有与上光路室相通的进气孔和多个出气孔，多个所述出气孔与所述气体排出通道相连通。

2.根据权利要求1所述的检测低浓度臭氧的吸收池，其特征在于：所述上光路室的内部通道呈锯齿状，且所述进气孔和多个所述出气孔依次与每个锯齿相通。

3.根据权利要求1所述的检测低浓度臭氧的吸收池,其特征在于：多个所述出气孔包括第一出气孔、第二出气孔、第三出气孔、第四出气孔、第五出气孔和第六出气孔；所述气体排出通道包括气泵、臭氧处理装置、第一电磁三通阀、第二电磁三通阀、第三电磁三通阀、第四电磁三通阀和第五电磁三通阀；所述第五电磁三通阀分别与臭氧处理装置、第四电磁三通阀和第三电磁三通阀相通；所述第三电磁三通阀上连通有第五出气孔和第六出气孔；所述第四电磁三通阀上连通有第一电磁三通阀和第二电磁三通阀；所述第一电磁三通阀上连通有第一出气孔和第二出气孔；所述第二电磁三通阀上连通有第三出气孔和第四出气孔;所述臭氧处理装置内处理后的气体经由气泵排出。

4.根据权利要求1所述的检测低浓度臭氧的吸收池，其特征在于：第一平面镜压片和第二平面镜压片分别覆盖在所述第一平面反射镜和第二平面反射镜上。

5.根据权利要求1所述的检测低浓度臭氧的吸收池，其特征在于：入射光透镜压片和出射光透镜压片分别覆盖在两个所述入射光透镜和两个出射光透镜上，且所述入射光透镜压片和出射光透镜压片上分别设有两个光入射孔和两个光出射孔。

6.根据权利要求3所述的检测低浓度臭氧的吸收池，其特征在于：所述进气孔、出气孔和各电磁三通阀上外接有快拧接头。

7.根据权利要求3所述的检测低浓度臭氧的吸收池，其特征在于：所述进气孔、出气孔和各电磁三通阀均通过聚四氟乙烯管连接。

8.根据权利要求3所述的检测低浓度臭氧的吸收池，其特征在于：所述臭氧处理装置和气泵通过PVC软管连接。

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