KR20230030284A - Nitrogen oxide meter with improved reaction part - Google Patents
Nitrogen oxide meter with improved reaction part Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230030284A KR20230030284A KR1020210112324A KR20210112324A KR20230030284A KR 20230030284 A KR20230030284 A KR 20230030284A KR 1020210112324 A KR1020210112324 A KR 1020210112324A KR 20210112324 A KR20210112324 A KR 20210112324A KR 20230030284 A KR20230030284 A KR 20230030284A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ozone
- reaction
- gas
- nitrogen oxide
- chemiluminescence
- Prior art date
Links
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 245
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 94
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 81
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 13
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910002089 NOx Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001745 non-dispersive infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 238000004457 water analysis Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/76—Chemiluminescence; Bioluminescence
- G01N21/766—Chemiluminescence; Bioluminescence of gases
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/255—Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
- G01N33/0036—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
- G01N33/0037—NOx
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
- G01N33/0036—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
- G01N33/0039—O3
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N2021/752—Devices comprising reaction zones
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
Description
본 기술은 질소산화물 측정기에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 NO와 O3의 반응에 의하여 발생하는 화학발광법을 이용한 측정 기술에 관한 것이다.The present technology relates to a nitrogen oxide meter. More specifically, it relates to a measurement technique using a chemiluminescence method generated by the reaction of NO and O3.
본 출원 이전의 선행기술로는 휴대용 질소산화물 측정 장치가 개시되어 있다. 이 기술에서는 본 발명은 질소산화물 측정장치에서 불필요한 장치를 제거하거나, 그 크기를 줄여 휴대 가능한 대기 일산화질소 측정 장치를 제공하고자 한다. Prior art prior to this application has disclosed a portable nitrogen oxide measuring device. In this technology, the present invention is to remove unnecessary devices from the nitrogen oxide measuring device or to provide a portable atmospheric nitrogen monoxide measuring device by reducing its size.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 대기 가스을 유입하는 대기가스 유입관; 및 측정을 위한 오존가스를 생성하는 오존가스 생성기; 및 상기 대기가스 유입관에서 유입된 대기와 오존가스 생성기에서 생성된 오존을 반응 시키는 반응 챔버; 및 상기 반응 챔버는 상기 유입된 대기 가스와 상기 오존을 반응시킨 후 배출하는 가스배출구를 구비하며, 상기 반응 챔버는 원기둥 형태로 상단에 화학발광검출(PMT)센서가 구비되고, 타단에는 광반사경이 구비되고, 하단의 측면에 서로 대향하여 상기 대기가스 유입구와 상기 오존 유입구가 구비되고, 상단부에 상기 대기가스 유입구와 상기 오존 유입구와 직각이 되는 측면에 상기 가스배출구를 마주보도록 2개 구비하며, 상기 가스배출구의 중간에 상기 2개의 배출구하 연결되는 연결부를 구비하고, 이 연결부 후단에 오존(O3) 농도센서를 구비하여 배출되는 오존의 농도를 측정함으로써 상기 오존의 공급량이 많은지 적은지 측정하고, 상기 오존 농도센서가 설치된 배출관의 후단에 음압으로 상기 오존과 대기가스를 빨아들이는 펌프를 구비하는 기술이 개시되어 있다. In order to achieve the above object, the present invention provides an atmospheric gas inlet pipe for introducing atmospheric gas; and an ozone gas generator for generating ozone gas for measurement; and a reaction chamber for reacting the air introduced from the atmospheric gas inlet pipe with ozone generated in the ozone gas generator; and a gas outlet for reacting the introduced atmospheric gas with the ozone and then discharging the reaction chamber. It is provided, the atmospheric gas inlet and the ozone inlet are provided on the lower side facing each other, and the atmospheric gas inlet and the ozone inlet and the upper side are provided with two facing the gas outlet on the side perpendicular to the ozone inlet, A connection part connected to the two outlets is provided in the middle of the gas outlet, and an ozone (O3) concentration sensor is provided at the rear end of the connection part to measure the concentration of ozone discharged, thereby measuring whether the ozone supply amount is high or low, and the ozone A technique of including a pump for sucking in the ozone and atmospheric gas at a negative pressure at the rear end of a discharge pipe in which a concentration sensor is installed is disclosed.
또 다른 선행기술로는 무성 방전식 오존 발생기로 생성한 오존과 시료 가스 중의 NO가 반응조 내에서 반응했을 때에 생기는 발광 강도를 검출기로 검출해 NOx 농도를 측정하는 화학 발광식 NOx 농도 측정 장치에 관한 기술이 개시되어 있다. 이 기술에서는 무성 방전식 오존 발생기와 반응조를 접속하는 배관에 교환식 필터를 적용하였다. Another prior art is a technology related to a chemiluminescent NOx concentration measuring device that measures NOx concentration by detecting the emission intensity generated when ozone generated by a silent discharge ozone generator and NO in a sample gas react in a reaction tank with a detector. This is disclosed. In this technology, a replaceable filter was applied to the pipe connecting the silent discharge ozone generator and the reaction tank.
본 출원 발명은 일산화질소(NO)와 오존(O3)이 반응하는 반응기의 형상을 개선하여 반응에 의하여 발생한 화학발광의 측정을 더 정확하게 하고자 하는 것이다. The present invention is intended to more accurately measure chemiluminescence generated by the reaction by improving the shape of a reactor in which nitrogen monoxide (NO) and ozone (O3) react.
기존의 반응셀은 원통형의 기둥형태로 구비되어 반응할 수 있는 공간이 넓고, 반응에 의하여 발생한 화학발광 빛을 모으는 수단이 없이 발광하는 것을 반응셀의 전방에 구비된 PMT 센서에서 측정하는 구도였다.(도1 참조) Existing reaction cells are provided in the form of cylindrical pillars, have a wide space for reaction, and have a configuration in which light emission is measured by a PMT sensor provided in front of the reaction cell without a means for collecting chemiluminescence light generated by the reaction. (See Figure 1)
본 출원 발명은 기존에 화학발광에 의하여 발생한 광을 모아주는 구조를 개선하여 화학발광에 의하여 생성된 광을 더욱 잘 측정할 수 있는 수단을 제공하고자한다. 한편으로는 상기 화학발광이 발생하는 공간을 한정함으로써 일정한 공간 내에서만 화학반응이 발생하여 화학발광하게 함으로써 광밀도를 높여 측정할 수 있는 수단을 제공한다. The present invention is intended to provide a means for better measuring light generated by chemiluminescence by improving a structure that collects light generated by chemiluminescence in the past. On the other hand, by limiting the space where the chemiluminescence occurs, a chemical reaction occurs only within a certain space to cause chemiluminescence, thereby providing a means for measuring the optical density by increasing it.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 출원 발명은 다음과 같은 과제해결 수단을 제공한다. In order to solve the above problem, the present invention provides the following problem solving means.
일산화질소와 오존을 반응시켜 화학발광 방법에 의하여 일산화질소의 농도를 측정하는 질소산화물 측정장치에 있어서, In the nitrogen oxide measuring device for measuring the concentration of nitrogen monoxide by the chemiluminescence method by reacting nitrogen monoxide with ozone,
상기 일산화질소와 오존이 반응하는 질소산화물반응부는 The nitrogen oxide reaction unit in which the nitrogen monoxide reacts with ozone
NO 가스 공급부; 및 NO gas supply unit; and
O3 가스 공급부; 및 O3 gas supply unit; and
가스공급노즐; 및 gas supply nozzle; and
반응셀; 및 reaction cell; and
가스 출구; 및 gas outlet; and
상기 반응셀의 전단에 구비되는 red 필터로 구성되고,remind It consists of a red filter provided at the front end of the reaction cell,
상기 반응셀에는 반원형의 단면을 가지는 반사경 슬리브인 반응셀 반사경 슬리브를 구비하여 상기 NO 가스와 O3 가스에 의하여 발생하는 화학발광 빛을 전방에 구비된 PMT 센서에 측정가능하도록 전방으로 반사하여 측정 정밀도를 높이는 것을 특징으로 하는 반응부가 개선된 질소산화물 측정장치를 제공한다. The reaction cell is provided with a reaction cell reflector sleeve, which is a reflector sleeve having a semicircular cross section, so that the chemiluminescent light generated by the NO gas and the O3 gas is reflected forward to be measurable to the PMT sensor provided in the front, thereby improving measurement accuracy. The reaction part, characterized in that the height, provides an improved nitrogen oxide measuring device.
또한, 상기 가스 출구에는 오존센서를 더 구비하여 상기 질소산화물 반응부에서 NO 가스와 오존 가스가 반응하여 발생된 화학발광을 PMT 센서에서 측정한 정도와 상기 가스 출구로 배출되는 오존의 양을 상기 오존센서에서 측정하여, 이들의 상관 관계를 분석함으로써 상기 PMT 센서에서 측정된 결과가 노이즈에 의한 것인지, 화학발광에 의한 것인지 확인 할 수 있으며, 한편으로 배출되는 오존의 양이 적은 경우 반응에 충분한 오존이 공급되지 않는 것으로 판단하여 오존의 공급을 늘리는 것을 특징으로 하는 반응부가 개선된 질소산화물 측정 장치를 제공한다.In addition, an ozone sensor is further provided at the gas outlet so that the PMT sensor measures chemiluminescence generated by the reaction of NO gas and ozone gas in the nitrogen oxide reaction unit and the amount of ozone discharged through the gas outlet. By measuring the sensor and analyzing their correlation, it is possible to determine whether the result measured by the PMT sensor is due to noise or chemiluminescence. On the other hand, when the amount of ozone emitted is small, sufficient ozone is Provided is an improved nitrogen oxide measuring device in which the reaction unit determines that ozone is not supplied and increases the supply of ozone.
또 다른 실시예로, As another embodiment,
상기 반응셀의 가스공급노즐 전방과 red 필터 사이에 투명한 원통 형태의 확산방지링을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반응부가 개선된 질소산화물 측정장치를 제공한다. The reaction unit provides an improved nitrogen oxide measuring device, characterized in that it further comprises a transparent cylindrical diffusion prevention ring between the front of the gas supply nozzle of the reaction cell and the red filter.
또한 상기 가스공급노즐은 투명한 유리로 구성되어 상기 가스 공급노즐의 입구에서 발생하는 화학발광도 측정가능 하도록 구성한 것을 특징으로 하는 반응부가 개선된 질소산화물 측정장치를 제공한다. In addition, the gas supply nozzle is made of transparent glass to measure chemiluminescence generated at the inlet of the gas supply nozzle.
상기와 같은 구성에 의하여, 본 출원 발명은 화학발광에 의하여 발생한 빛을 모아 측정함으로써 더 낮은 농도의 질소산화물을 측정할 수 있는 효과가 있다. By the configuration as described above, the present application has an effect of measuring nitrogen oxide at a lower concentration by collecting and measuring light generated by chemiluminescence.
또한, 가스 배출구에서 배출되는 비 반응 가스를 반응셀 내의 특정 구역에 모아 줌으로써, 좁은 영역에서 반응하고 이를 측정함으로써 측정광의 밀도를 높여 노이즈에 강한 신호를 측정할 수 있는 효과가 있다. In addition, by collecting the non-reactive gas discharged from the gas outlet in a specific area within the reaction cell, it reacts in a narrow area and measures it, thereby increasing the density of measurement light and measuring a signal resistant to noise.
도 1은 기존의 PMT 센서(50)와 기존의 질소산화물반응부(90)의 구성을 도시하고 있다.
도 2는 기존의 질소산화물반능부(90)의 내부 구성을 사시 단면으로 도시하고 있다.
도 3은 기존의 질소산화물반능부(90)의 내부 구성을 단면도로 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 질소산화물반능부의 구성을 기존의 질소산화물반응부와 새로운 반응셀 반사경 슬리브로 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 개량된 질소산화물 반응부를 단면도로 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 개량된 질소산화물 반응부를 사시 단면도로 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로 확산방지링을 더 구비한 개량된 질소산화물 반응부를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예인 확산방지링을 사시도로 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예인 확산방지링의 작용을 도시하고 있다.1 shows the configuration of a
Figure 2 shows the internal configuration of the conventional nitrogen
Figure 3 shows the internal configuration of the existing nitrogen
Figure 4 shows the configuration of the nitrogen oxide reaction unit of the present invention as a conventional nitrogen oxide reaction unit and a new reaction cell reflector sleeve.
5 shows a cross-sectional view of the improved nitrogen oxide reaction unit of the present invention.
6 shows an improved nitrogen oxide reaction unit of the present invention in a perspective cross-sectional view.
Figure 7 shows an improved nitrogen oxide reaction unit further provided with a diffusion preventing ring as another embodiment of the present invention.
Figure 8 shows a perspective view of another embodiment of the anti-diffusion ring of the present invention.
Figure 9 shows the action of another embodiment of the anti-diffusion ring of the present invention.
본 출원 발명의 작용효과를 도면을 활용하여 설명하면 다음과 같다. The operation and effect of the invention of the present application will be described using drawings as follows.
대기오염 측정 기술 중 질소산화물을 측정하기 위한 방법으로는 수분석법, 살츠만 자동측정법, 화학 발광법 등이 있다. 이 중 질소산화물을 연속적으로 자동 측정하기 위한 방법으로 화학발광법이 실용화되어 널리 사용되고 있다. Methods for measuring nitrogen oxides among air pollution measurement technologies include a water analysis method, an automatic Salzman measurement method, and a chemiluminescence method. Among them, as a method for continuously and automatically measuring nitrogen oxides, the chemiluminescence method has been put into practical use and is widely used.
화학발광이란 화학발광과정에서 반응물질을 여기 시키고 그것이 기저상태로 돌아갈 때 발광하는 현상을 말한다. 이때 반응하는 물질의 농도가 낮을 때는 그 발광강도가 물질의 농도에 비례하는 것이 알려져 있다. 따라서 발광 강도를 측정하여 반응물질의 농도를 알 수 있다. 따라서 화학 발광법을 이용한 질소산화물 측정 시 화학 발광법으로서 발광되는 빛의 손실을 최소화 하는 것이 분석기기의 중요한 요소라고 할 수 있다. Chemiluminescence refers to a phenomenon in which a reactant is excited during a chemiluminescence process and emits light when it returns to a ground state. At this time, it is known that when the concentration of the reacting substance is low, the luminous intensity is proportional to the concentration of the substance. Therefore, the concentration of the reactant can be known by measuring the emission intensity. Therefore, when measuring nitrogen oxides using chemiluminescence, it can be said that minimizing the loss of light emitted by chemiluminescence is an important element of the analytical instrument.
화학발광법을 이용한 질소산화물 농도측정은 시료가스 중의 일산화질소(NO)와 오존(O3)이 반응하여 이산화질소(NO2)를 생성할 때 발생하는 화학발광 강도가 일산화질소 농도와 비례관계에 있는 원리를 이용하여 시료 대기 중에 함유하는 일산화질소 농도를 연속 측정하는 것이다. Nitrogen oxide concentration measurement using the chemiluminescence method is based on the principle that the intensity of chemiluminescence generated when nitrogen monoxide (NO) and ozone (O3) in a sample gas react to produce nitrogen dioxide (NO2) is proportional to the concentration of nitrogen monoxide. It is to continuously measure the concentration of nitrogen monoxide contained in the sample air by using
일산화질소와 오존과의 반응관계를 보면, 이산화질소(NO2)는 아래 식과 같이 오존이 있는 낮은 압력 상태에서 일산화질소가 산화될 때 형성되고, 활성화된(들뜬상태) 분자들이 바닥상태로 천이되면서 화학발광에 의한 파장 중 620nm의 빛을 선택 통과시킨다. Looking at the reaction relationship between nitrogen monoxide and ozone, nitrogen dioxide (NO2) is formed when nitrogen monoxide is oxidized in a low-pressure state with ozone as shown in the equation below, and as activated (excited) molecules transition to the ground state, chemiluminescence Among the wavelengths by , 620 nm light is selectively passed through.
(화학식 1 ) (Formula 1)
즉, 반응 챔버에서 오존은 과잉상태를 유지함으로써 샘플내의 NO 농도는 방출된 광량의 측정에 의해 결정되는 것이다.That is, by maintaining an excess of ozone in the reaction chamber, the concentration of NO in the sample is determined by measuring the amount of emitted light.
도 1은 기존의 PMT 센서(50)와 기존의 질소산화물반응부(90)의 구성을 도시하고 있다. 기존의 질소산화물반응부의 화학발광을 측정하기위하여 PMT 센서가 서로 마주보고 있는 사시도를 도시하고 있다. 즉, 상기 기존의 질소산화물반응부에서 일산화질소와 오존이 반응하여 발생하는 화학발광을 상기 PMT 센서에서 측정하는 것이다.
1 shows the configuration of a
도 2와 도 3은 기존의 질소산화물반능부(90)의 내부 구성을 사시 단면 및 단면도로 도시하고 있다. 도면에서 알수 있듯이 NO 가스와 O3 가스가 각각 입구로 투입되면, 2중관으로 된 가스공급노즐(95)에서 나온 가스가 반응셀 내부의 반응셀 일자 슬리브 내에서 화학반응하여 발광하게된다. 그러나, 방응시 발생하는 빛의 방향은 전 방향을 향할 수 있다.
2 and 3 show the internal structure of the conventional nitrogen
도3에서 확인되듯이 측방향으로 발생된 발광은 PMT 센서 쪽으로 전달되지 않고, 측면이나 후방으로 향하여 유효한 측정이 불가능하다. As confirmed in FIG. 3, light emitted in the lateral direction is not transferred to the PMT sensor, and effective measurement is not possible toward the side or rear.
본 출원 발명은 이러한 문제를 해결하여, 측면이나 후방으로 향하는 발광 빛을 전방의 PMT 센서 방향으로 전달하는 구성을 상기 반응셀에 더 구비하고자 도 4에 기재된 반응셀 반사경 슬리브를 제공한다. The present invention solves this problem and provides the reaction cell reflector sleeve described in FIG. 4 in order to further equip the reaction cell with a configuration for transmitting light emitted toward the side or rear toward the front PMT sensor.
도 3은 기존의 질소산화물반능부(90)의 내부 구성을 단면도로 도시하고 있다.
Figure 3 shows the internal configuration of the existing nitrogen
도 4는 본 발명의 질소산화물반능부의 구성을 기존의 질소산화물반응부와 새로운 반응셀 반사경 슬리브로 도시하고 있다. 기존의 질소산화물반응부의 일자형 슬리브를 제거하고 개선된 반응셀 반사경 슬리브를 적용한 것이 도 4에 도시되어 있다. Figure 4 shows the configuration of the nitrogen oxide reaction unit of the present invention as a conventional nitrogen oxide reaction unit and a new reaction cell reflector sleeve. It is shown in FIG. 4 that the conventional straight sleeve of the nitrogen oxide reaction unit is removed and an improved reaction cell reflector sleeve is applied.
도 5 및 도 6은 본 발명의 개량된 질소산화물 반응부를 단면도 및 사시 단면도로 도시하고 있다. 기존의 질소산화물 반응부와 동작에서는 동일하지만, 반응셀 반사경 슬리브를 적용함으로써 화학반응에 의하여 발생한 발광이 전방으로 더 많이 전해져 측정 정밀도가 향상되었다. 한편 도 3과 도 5를 비교하면, NO와 O3의 반응 공간이 1/2 정도로 줄어든 것을 확인할 수 있다. 따라서, 더 적은양의 오존이 질소산화물 측정에 사용될 수 있음은 본 출원 발명의 또 하나의 이점이다. 5 and 6 show the improved nitrogen oxide reactor of the present invention in cross-sectional and perspective cross-sectional views. The operation is the same as that of the conventional nitrogen oxide reaction unit, but by applying the reaction cell reflector sleeve, more light generated by the chemical reaction is transmitted to the front, thereby improving measurement accuracy. Meanwhile, comparing FIG. 3 and FIG. 5 , it can be seen that the reaction space of NO and O3 is reduced by about 1/2. Therefore, it is another advantage of the present application that less ozone can be used for nitrogen oxide measurement.
또한, 상기 가스출구(90c)와 연결된 출구에 오존 센서를 더 구비할 수 있다. 상기 오존 센서는 반응을 하고 남은 오존의 양을 측정함으로써 측정 결과가 정확한지, 노이즈의 영향은 없는지 확인하기 위한 용도로 사용할 수 있다. 즉, 상기 오존센서에 의하여 측정된 오존의 양이 많음에도 상기 질소산화물이 많이 측정되는 것으로 나타난다면, 상기 PMT 센서가 노이즈 등의 영향으로 신호의 측정값이 높게 나타나는 것이다. 상기 오존센서에서 측정한 오존의 양이 적으면, 오존과 미처 반응하지 않는 NO 가스가 있을 수 있는 것이어서, 이러한 장치의 측정과정에 관한 정보를 중앙제어부에서 배출되는 오존의 양과 질소산화물 측정 결과를 이용하여 모니터링 할 수 있다.
In addition, an ozone sensor may be further provided at an outlet connected to the
이를 위하여 별도의 전기화학식 등의 센서를 사용할 수도 있고, NDIR 방식을 이용하여 일체형으로 253.65nm의 광을 방출하는 LED와 상기 253.65nm의 필터를 구비한 포토센서를 이용하여 상기 가스 출구로 배출되는 가스에서 오존의 양을 측정할 수 있다. 이렇게 함으로써 상기 253.65nm의 필터를 구비한 포토센서에서 측정된 흡광도를 이용하여 가스 출구로 배출되는 가스 중의 오존농도를 측정할 수 있음은 물론이다. For this purpose, a separate electrochemical sensor may be used, or a photosensor equipped with an LED emitting 253.65 nm light integrally using an NDIR method and a filter of 253.65 nm Gas discharged through the gas outlet The amount of ozone can be measured in By doing this, of course, the ozone concentration in the gas discharged through the gas outlet can be measured using the absorbance measured by the photosensor equipped with the 253.65 nm filter.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로 확산방지링을 더 구비한 개량된 질소산화물 반응부를 도시하고 있다. 이는 2중관에서 나오는 일산화질소와 오존이 전방으로 뿜어져 나오는 과정에서 서로 잘 섞이지 못하고, 확산되어 상기 가스출구로 방출되는 문제가 있어 이를 개선하고자 확산방지링을 가스공급노즐(95)의 전방에 구비하여 상기 가스공급노즐에서 공급된 가스가 측방향으로 확산되지 않고, 전방으로 공급되어 상기 전방에 구비된 red 필터 등과 부딛혀 튕겨나오면서 서로 결합하여 NO2와 O2로 변환되는 것이 쉽도록 하였다. 또한 반응이 완료된 가스는 배출될 수 있도록 상기 확상방지링과 상기 red 필터등과는 2~5mm의 간격을 두고 실함하여 동일한 결과를 얻을 수 있었다.
Figure 7 shows an improved nitrogen oxide reaction unit further provided with a diffusion preventing ring as another embodiment of the present invention. This has a problem in that nitrogen monoxide and ozone from the double tube do not mix well in the process of being ejected forward, and are diffused and released to the gas outlet. To improve this, a diffusion prevention ring is provided in front of the
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예인 확산방지링을 사시도로 도시하고 있다. 투명한 재질의 확상방지링은 상기 red 필터와 일정간격을 두고 형성되어 반응을 마치고, 운동에너지가 감소한 이산화질소 등의 하부로 배출할 수 있도록 간격을 두고 설치하였다. 또한, 상기 간격을 통하여 반응에 참여하지 못한 오존이 배출된다. Figure 8 shows a perspective view of another embodiment of the anti-diffusion ring of the present invention. An anti-expansion ring made of a transparent material was formed at regular intervals from the red filter, and was installed at intervals so that nitrogen dioxide, etc., having reduced kinetic energy, could be discharged to the lower portion after the reaction was completed. In addition, ozone that did not participate in the reaction is discharged through the above interval.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예인 확산방지링의 작용을 도시하고 있다. 여기서 이중관으로된 가스공급노즐에서 나온 반응가스가 확산방지링과 전면에 구비된 red 필터에 부딪치며 혼합되는 과정이 도시되어 있다. 이러한 확산방지링은 투명하게 구비되어 상기 반응셀 반사경 슬리브 등에서 반사된 발광 빛이 전방에 구비된 PMT 센서로 전달될 수 있도록 구성된다. Figure 9 shows the action of another embodiment of the anti-diffusion ring of the present invention. Here, a process in which the reaction gas from the double-tube gas supply nozzle collides with the anti-diffusion ring and the red filter provided on the front side and is mixed is shown. The anti-diffusion ring is provided transparently so that light reflected from the reaction cell reflector sleeve can be transmitted to the front PMT sensor.
상기와 같은 작용효과를 나타내기 위한 발명의 구성은 다음과 같다. The configuration of the invention for exhibiting the above functional effects is as follows.
일산화질소와 오존을 반응시켜 화학발광 방법에 의하여 일산화질소의 농도를 측정하는 질소산화물 측정장치에 있어서, In the nitrogen oxide measuring device for measuring the concentration of nitrogen monoxide by the chemiluminescence method by reacting nitrogen monoxide with ozone,
상기 일산화질소와 오존이 반응하는 질소산화물반응부는 The nitrogen oxide reaction unit in which the nitrogen monoxide reacts with ozone
NO 가스 공급부; 및 NO gas supply unit; and
O3 가스 공급부; 및 O3 gas supply unit; and
가스공급노즐; 및 gas supply nozzle; and
반응셀; 및 reaction cell; and
가스 출구; 및 gas outlet; and
상기 반응셀의 전단에 구비되는 red 필터로 구성되고,It consists of a red filter provided at the front end of the reaction cell,
상기 반응셀에는 반원형의 단면을 가지는 반사경 슬리브인 반응셀 반사경 슬리브를 구비하여 상기 NO 가스와 O3 가스에 의하여 발생하는 화학발광 빛을 전방에 구비된 PMT 센서에 측정가능하도록 전방으로 반사하여 측정 정밀도를 높이는 것을 특징으로 하는 반응부가 개선된 질소산화물 측정장치를 제공한다. The reaction cell is provided with a reaction cell reflector sleeve, which is a reflector sleeve having a semicircular cross section, so that the chemiluminescent light generated by the NO gas and the O3 gas is reflected forward to be measurable to the PMT sensor provided in the front, thereby improving measurement accuracy. The reaction part, characterized in that the height, provides an improved nitrogen oxide measuring device.
또한, 상기 가스 출구에는 오존센서를 더 구비하여 상기 질소산화물 반응부에서 NO 가스와 오존 가스가 반응하여 발생된 화학발광을 PMT 센서에서 측정한 정도와 상기 가스 출구로 배출되는 오존의 양을 상기 오존센서에서 측정하여, 이들의 상관 관계를 분석함으로써 상기 PMT 센서에서 측정된 결과가 노이즈에 의한 것인지, 화학발광에 의한 것인지 확인 할 수 있으며, 한편으로 배출되는 오존의 양이 적은 경우 반응에 충분한 오존이 공급되지 않는 것으로 판단하여 오존의 공급을 늘리는 것을 특징으로 하는 반응부가 개선된 질소산화물 측정 장치를 제공한다.In addition, an ozone sensor is further provided at the gas outlet so that the PMT sensor measures chemiluminescence generated by the reaction of NO gas and ozone gas in the nitrogen oxide reaction unit and the amount of ozone discharged through the gas outlet. By measuring the sensor and analyzing their correlation, it is possible to determine whether the result measured by the PMT sensor is due to noise or chemiluminescence. On the other hand, when the amount of ozone emitted is small, sufficient ozone is Provided is an improved nitrogen oxide measuring device in which the reaction unit determines that ozone is not supplied and increases the supply of ozone.
또 다른 실시예로, As another embodiment,
상기 반응셀의 가스공급노즐 전방과 red 필터 사이에 투명한 원통 형태의 확산방지링을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반응부가 개선된 질소산화물 측정장치를 제공한다. The reaction unit provides an improved nitrogen oxide measuring device, characterized in that it further comprises a transparent cylindrical diffusion prevention ring between the front of the gas supply nozzle of the reaction cell and the red filter.
또한 상기 가스공급노즐은 투명한 유리로 구성되어 상기 가스 공급노즐의 입구에서 발생하는 화학발광도 측정가능 하도록 구성한 것을 특징으로 하는 반응부가 개선된 질소산화물 측정장치를 제공한다. In addition, the gas supply nozzle is made of transparent glass to measure chemiluminescence generated at the inlet of the gas supply nozzle.
90 : 기존의 질소산화물반응부
90a : NO 가스 공급부
90b : O3 가스 공급부
90c : 가스 출구
95 : 가스공급노즐
100 : 질소산화물 반응부
110 : 반응셀
110a; 반응셀 일자 슬리브
110b: red 필터
120 : 반응셀 반사경 슬리브
150 : 확산방지링
200 : PMT 센서(Photo Multiplier Tube)
210 : 신호선90: Existing nitrogen oxide reaction unit
90a: NO gas supply unit
90b: O3 gas supply unit
90c: gas outlet
95: gas supply nozzle
100: nitrogen oxide reaction unit
110: reaction cell
110a; Reaction cell straight sleeve
110b: red filter
120: reaction cell reflector sleeve
150: diffusion prevention ring
200: PMT sensor (Photo Multiplier Tube)
210: signal line
Claims (4)
상기 일산화질소와 오존이 반응하는 질소산화물반응부는
NO 가스 공급부; 및
O3 가스 공급부; 및
가스공급노즐; 및
반응셀; 및
가스 출구; 및
상기 반응셀의 전단에 구비되는 red 필터로 구성되고,
상기 반응셀에는 반원형의 단면을 가지는 반사경 슬리브인 반응셀 반사경 슬리브를 구비하여 상기 NO 가스와 O3 가스에 의하여 발생하는 화학발광 빛을 전방에 구비된 PMT 센서에 측정가능하도록 전방으로 반사하여 측정 정밀도를 높이는 것을 특징으로 하는 반응부가 개선된 질소산화물 측정장치.In the nitrogen oxide measuring device for measuring the concentration of nitrogen monoxide by the chemiluminescence method by reacting nitrogen monoxide with ozone,
The nitrogen oxide reaction unit in which the nitrogen monoxide reacts with ozone
NO gas supply unit; and
O3 gas supply unit; and
gas supply nozzle; and
reaction cell; and
gas outlet; and
It consists of a red filter provided at the front end of the reaction cell,
The reaction cell is provided with a reaction cell reflector sleeve, which is a reflector sleeve having a semicircular cross section, so that the chemiluminescent light generated by the NO gas and the O3 gas is reflected forward to be measurable to the PMT sensor provided in the front, thereby improving measurement accuracy. Nitrogen oxide measuring device with an improved reaction part, characterized in that the height.
상기 가스 출구에는 오존센서를 더 구비하여 상기 질소산화물 반응부에서 NO 가스와 오존 가스가 반응하여 발생된 화학발광을 PMT 센서에서 측정한 정도와 상기 가스 출구로 배출되는 오존의 양을 상기 오존센서에서 측정하여, 이들의 상관 관계를 분석함으로써 상기 PMT 센서에서 측정된 결과가 노이즈에 의한 것인지, 화학발광에 의한 것인지 확인 할 수 있으며, 한편으로 배출되는 오존의 양이 적은 경우 반응에 충분한 오존이 공급되지 않는 것으로 판단하여 오존의 공급을 늘리는 것을 특징으로 하는 반응부가 개선된 질소산화물 측정 장치.According to claim 1,
An ozone sensor is further provided at the gas outlet so that the degree of chemiluminescence generated by the reaction of NO gas and ozone gas in the nitrogen oxide reaction unit is measured by the PMT sensor and the amount of ozone discharged through the gas outlet is measured by the ozone sensor. By measuring and analyzing their correlation, it is possible to confirm whether the result measured by the PMT sensor is due to noise or chemiluminescence. On the other hand, if the amount of ozone emitted is small, sufficient ozone is not supplied for the reaction. Nitrogen oxide measuring device with an improved reaction unit, characterized in that the supply of ozone is increased by determining that it is not.
상기 반응셀의 가스공급노즐 전방과 red 필터 사이에 투명한 원통 형태의 확산방지링을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반응부가 개선된 질소산화물 측정장치.According to claim 1,
The nitrogen oxide measuring device with an improved reaction part, characterized in that it further comprises a transparent cylindrical diffusion prevention ring between the front of the gas supply nozzle of the reaction cell and the red filter.
상기 가스공급노즐은 투명한 유리로 구성되어 상기 가스 공급노즐의 입구에서 발생하는 화학발광도 측정가능 하도록 구성한 것을 특징으로 하는 반응부가 개선된 질소산화물 측정장치.According to claim 1,
The gas supply nozzle is made of transparent glass to measure chemiluminescence generated at the inlet of the gas supply nozzle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210112324A KR20230030284A (en) | 2021-08-25 | 2021-08-25 | Nitrogen oxide meter with improved reaction part |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210112324A KR20230030284A (en) | 2021-08-25 | 2021-08-25 | Nitrogen oxide meter with improved reaction part |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230030284A true KR20230030284A (en) | 2023-03-06 |
Family
ID=85509996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210112324A KR20230030284A (en) | 2021-08-25 | 2021-08-25 | Nitrogen oxide meter with improved reaction part |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20230030284A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102074700B1 (en) | 2019-09-18 | 2020-02-12 | (주)켄텍 | Potable NOX Measurement System |
JP2021073474A (en) | 2021-02-15 | 2021-05-13 | 株式会社島津製作所 | Chemiluminescence nox concentration measurement device |
-
2021
- 2021-08-25 KR KR1020210112324A patent/KR20230030284A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102074700B1 (en) | 2019-09-18 | 2020-02-12 | (주)켄텍 | Potable NOX Measurement System |
JP2021073474A (en) | 2021-02-15 | 2021-05-13 | 株式会社島津製作所 | Chemiluminescence nox concentration measurement device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Villena et al. | Interferences of commercial NO 2 instruments in the urban atmosphere and in a smog chamber | |
CN101907563B (en) | Sulfur dioxide analyzer based on ultraviolet light-emitting diode and analysis method | |
US4765961A (en) | Apparatus for detection of certain nitrogen-containing gases using chemiluminescence | |
US7354553B2 (en) | Method and apparatus for detecting the presence of elemental mercury in a gas sample | |
RU2593623C2 (en) | Device for photometric or spectrometric analysis of liquid sample | |
US20060018793A1 (en) | Method of measuring formaldehyde concentration of gas and measuring instrument | |
Pretto et al. | Colorimetric determination of formaldehyde in air using a hanging drop of chromotropic acid | |
KR20140037462A (en) | Microfluidic chips having flow cells for absorbance measurements and absorbance measurement apparatus having thereof | |
JP3697552B2 (en) | Method for measuring atmospheric nitrogen dioxide concentration by single wavelength laser-induced fluorescence method and nitrogen dioxide concentration measuring apparatus using the method | |
US6716637B2 (en) | Chemiluminescent gas analyzer | |
KR20230030284A (en) | Nitrogen oxide meter with improved reaction part | |
CN107655875A (en) | Total organic carbon analysis method based on high intensity ultraviolet photooxidation and point discharge | |
CN113884417B (en) | Comprehensive detection device for composite gas | |
KR102074696B1 (en) | Potable NOX Measurement System | |
CN212180627U (en) | Sulfur dioxide detection device based on ultraviolet fluorescence method | |
US10180394B2 (en) | Systems and methods for performing cavity-enhanced absorption spectroscopy | |
JP2003247989A (en) | Measuring method and measuring instrument for formaldehyde concentration in gas | |
RU2493556C1 (en) | Method and apparatus for determining concentration of nitrogen oxide(no) in gaz medium | |
US20160047738A1 (en) | Hplc reverse-flow flow cell | |
KR20150050659A (en) | Chamber for NOx Gas Analyzer | |
JP2812745B2 (en) | Chemiluminescence determination of ammonia and its device | |
JP4033589B2 (en) | Reaction method and apparatus using molecular diffusion | |
US20060284073A1 (en) | Method and apparatus for analysing combustion products | |
JP3767536B2 (en) | Measuring method, measuring apparatus and diffusion scrubber for measuring object gas | |
CN209979488U (en) | Detection of SO by ultraviolet fluorescence2Device for the preparation of |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal |