一种二氧化氮及臭氧联合在线检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种二氧化氮及臭氧联合在线检测装置及方法，装置包括检测系统、液路系统、气路系统和主控系统，方法则利用上述装置进行二氧化氮及臭氧的联合在线检测。本发明专利技术利用高检测灵敏度的气液相化学发光原理，同时实现了对大气中二氧化氮及臭氧两种常规污染气体的联合在线检测，便于消除两种气体之间的相互干扰，提高检测结果的准确性，同时降低检测成本，且结构简单、体积小、重量轻、便于携带，可方便应用于现场应急检测领域。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化氮及臭氧联合在线检测装置及方法
本专利技术涉及气体检测的
，更具体地讲，涉及一种二氧化氮及臭氧联合在线检测装置及方法。
技术介绍
臭氧是一种光化学污染气体，具有强氧化性，高浓度的臭氧对人体及植物都具有较大的伤害。二氧化氮也是一种重要的大气污染气体，同时又是对流层大气中臭氧的唯一化学生成源。当前世界各国都将二氧化氮及臭氧作为环境监测的主要检测指标。目前在定点式监测领域，对于二氧化氮的检测一般采用气相化学发光法，而对于臭氧的检测一般采用紫外吸收光度法。因此，对于两种气体的检测，其检测方法及检测设备完全不同。这就造成设备成本较高，检测及维护成本也比较高。同时，气相化学发光法本身是将二氧化氮转换为一氧化氮进行检测，在还原转换过程中会引入其它含氮气体的干扰；而紫外吸收光度法本身的灵敏度不高，易受干扰。气液相化学发光法虽然有文献报道用于二氧化氮及臭氧的测量，但测量时相互之间存在一定的干扰，在独立测量时很难完全消除这部分干扰的影响。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术旨在提供一种二氧化氮及臭氧联合在线检测装置及方法，利用相同的检测系统及检测方法对大气中的二氧化氮及臭氧气体进行实时在线同步检测。本专利技术的一方面提供了二氧化氮及臭氧联合在线检测装置，所述装置包括检测系统、液路系统、气路系统和主控系统；所述检测系统包括用于二氧化氮检测的第一检测器和用于臭氧检测的第二检测器，所述第一检测器和第二检测器均设有进液口、出液口、进气口和出气口；所述液路系统包括与第一检测器的进液口相连的第一进液单元、与第一检测器的出液口相连的第一出液单元、与第二检测器的进液口相连的第二进液单元和与第二检测器的出液口相连的第二出液单元；所述气路系统包括与第一检测器的进气口和第二检测器的进气口相连的进气单元以及与第一检测器的出气口和第二检测器的出气口相连的出气单元；所述主控系统与检测系统、液路系统和气路系统电连接。根据本专利技术二氧化氮及臭氧联合在线检测装置的一个实施例，所述第一进液单元包括并联设置的第一试剂流路和第一清洗剂流路，所述第一试剂流路包括第一试剂储存容器和第一蠕动泵，所述第一清洗剂流路包括清洗剂储存容器和第二蠕动泵；所述第一储液单元包括第三蠕动泵和废液收集容器。根据本专利技术二氧化氮及臭氧联合在线检测装置的一个实施例，所述第二进液单元包括并联设置的第二试剂流路和第二清洗剂流路，所述第二试剂流路包括第二试剂储存容器和第四蠕动泵，所述第二清洗剂流路包括清洗剂储存容器和第五蠕动泵；所述第二储液单元包括第六蠕动泵和废液收集容器。根据本专利技术二氧化氮及臭氧联合在线检测装置的一个实施例，所述第一检测器和第二检测器共用清洗剂储存容器和废液收集容器；蠕动泵均为超微型滚珠式蠕动泵。根据本专利技术二氧化氮及臭氧联合在线检测装置的一个实施例，所述进气单元包括空气过滤器，所述出气单元包括依次连接的流量计、气体净化柱和真空泵。根据本专利技术二氧化氮及臭氧联合在线检测装置的一个实施例，所述流量计包括与第一检测器的出气口相连的第一流量计和与第二检测器的出气口相连的第二流量计，所述流量计均为层流式气体质量流量计。根据本专利技术二氧化氮及臭氧联合在线检测装置的一个实施例，第一进液单元中用于二氧化氮检测的第一试剂为鲁米诺、氢氧化钾、亚硫酸钠、Na2EDTA和碘化钾的混合溶液，第二进液单元中用于臭氧检测的第二试剂为鲁米诺、氢氧化钾和乙二醇的混合溶液，出气单元中的气体净化柱中填充有活性炭与高锰酸钾活性氧化铝颗粒的混合物。本专利技术的另一方面提供了一种二氧化氮及臭氧联合在线检测方法，利用上述二氧化氮及臭氧联合在线检测装置进行二氧化氮及臭氧的联合在线检测。根据本专利技术二氧化氮及臭氧联合在线检测方法的一个实施例，所述方法包括以下步骤：A、标定所述二氧化氮及臭氧联合在线检测装置，获得二氧化氮和臭氧共存时两种气体的实际浓度与第一检测器和第二检测器的检测信号之间的函数模型；B、控制第一进液单元和第一出液单元以及第二进液单元和第二出液单元分别向第一检测器和第二检测器送入第一检测试剂和第二检测试剂，同时控制进气单元和出气单元同时向第一检测器和第二检测器送入待测气体；C、通过主控系统记录第一检测器和第二检测器的化学发光信号，并根据步骤A得到的函数模型实时计算得到待测气体中二氧化氮和臭氧的实际浓度；D、检测后控制第一进液单元和第一出液单元以及第二进液单元和第二出液单元分别向第一检测器和第二检测器送入清洗试剂，完成清洗后备用。根据本专利技术二氧化氮及臭氧联合在线检测方法的一个实施例，在步骤A中标定所述二氧化氮及臭氧联合在线检测装置具体包括以下子步骤：步骤1：向检测系统中依次通入50ppbv和100ppbv的二氧化氮气体，分别记录第一检测器和第二检测器所检测到的化学发光信号，根据检测结果列出二氧化氮气体浓度与第一检测器和第二检测器所检测到的化学发光信号之间的线性回归模型方程，分别记为INO2＝CNO2m1+a1和JNO2＝CNO2m2+a2；其中，INO2为第一检测器所检测到二氧化氮气体的化学发光信号，JNO2为第二检测器所检测到二氧化氮气体的化学发光信号，CNO2为二氧化氮气体的浓度；步骤2：向检测系统中依次通入50ppbv和100ppbv的臭氧气体，分别记录第一检测器和第二检测器所检测到的的化学发光信号，根据检测结果列出臭氧气体浓度与第一检测器和第二检测器所检测到的化学发光信号之间的线性回归模型方程，分别记为IO3＝CO3nn+b2，JO3＝CO3n1+b1；其中，IO3为第一检测器所检测到臭氧气体的化学发光信号，JO3为第二检测器所检测到臭氧气体的化学发光信号，CO3为臭氧气体的浓度；步骤3：根据第一检测器和第二检测器分别对二氧化氮和臭氧的线性回归模型方程推导出二氧化氮和臭氧共存时两种气体的实际浓度与第一检测器和第二检测器的检测信号之间的函数模型为：其中，I1为第一检测器所检测到的化学发光信号，JO3为第二检测器所检测到的化学发光信号。与现有技术相比，本专利技术提供的二氧化氮及臭氧联合在线检测装置及方法利用高检测灵敏度的气液相化学发光原理，同时实现了对大气中二氧化氮及臭氧两种常规污染气体的联合在线检测，便于消除两种气体之间的相互干扰，提高检测结果的准确性，同时降低检测成本，而且结构简单、体积小、重量轻、便于携带，可方便应用于现场应急检测领域。附图说明图1示出了根据本专利技术示例性实施例的二氧化氮及臭氧联合在线检测装置的结构示意图。附图标记说明：1-液路系统、111-第一试剂储存容器、112-第二试剂储存容器、113-清洗剂储存容器、114-废液收集容器、121-第一蠕动泵、122-第二蠕动泵、123-第三蠕动泵、124-第四蠕动泵、125-第五蠕动泵、126-第六蠕动泵；2-检测系统、21-第一检测器、22-第二检测器；3-气路系统、31-空气过滤器、32-第一流量计、33-第二流量计、34-气体净化柱、35-真空泵；4-主控系统。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化氮及臭氧联合在线检测装置，其特征在于，所述装置包括检测系统、液路系统、气路系统和主控系统；所述检测系统包括用于二氧化氮检测的第一检测器和用于臭氧检测的第二检测器，所述第一检测器和第二检测器均设有进液口、出液口、进气口和出气口；所述液路系统包括与第一检测器的进液口相连的第一进液单元、与第一检测器的出液口相连的第一出液单元、与第二检测器的进液口相连的第二进液单元和与第二检测器的出液口相连的第二出液单元；所述气路系统包括与第一检测器的进气口和第二检测器的进气口相连的进气单元以及与第一检测器的出气口和第二检测器的出气口相连的出气单元；所述主控系统与检测系统、液路系统和气路系统电连接。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化氮及臭氧联合在线检测装置，其特征在于，所述装置包括检测系统、液路系统、气路系统和主控系统；所述检测系统包括用于二氧化氮检测的第一检测器和用于臭氧检测的第二检测器，所述第一检测器和第二检测器均设有进液口、出液口、进气口和出气口；所述液路系统包括与第一检测器的进液口相连的第一进液单元、与第一检测器的出液口相连的第一出液单元、与第二检测器的进液口相连的第二进液单元和与第二检测器的出液口相连的第二出液单元；所述气路系统包括与第一检测器的进气口和第二检测器的进气口相连的进气单元以及与第一检测器的出气口和第二检测器的出气口相连的出气单元；所述主控系统与检测系统、液路系统和气路系统电连接。2.根据权利要求1所述二氧化氮及臭氧联合在线检测装置，其特征在于，所述第一进液单元包括并联设置的第一试剂流路和第一清洗剂流路，所述第一试剂流路包括第一试剂储存容器和第一蠕动泵，所述第一清洗剂流路包括清洗剂储存容器和第二蠕动泵；所述第一储液单元包括第三蠕动泵和废液收集容器。3.根据权利要求2所述二氧化氮及臭氧联合在线检测装置，其特征在于，所述第二进液单元包括并联设置的第二试剂流路和第二清洗剂流路，所述第二试剂流路包括第二试剂储存容器和第四蠕动泵，所述第二清洗剂流路包括清洗剂储存容器和第五蠕动泵；所述第二储液单元包括第六蠕动泵和废液收集容器。4.根据权利要求3所述二氧化氮及臭氧联合在线检测装置，其特征在于，所述第一检测器和第二检测器共用清洗剂储存容器和废液收集容器；蠕动泵均为超微型滚珠式蠕动泵。5.根据权利要求1所述二氧化氮及臭氧联合在线检测装置，其特征在于，所述进气单元包括空气过滤器，所述出气单元包括依次连接的流量计、气体净化柱和真空泵。6.根据权利要求5所述二氧化氮及臭氧联合在线检测装置，其特征在于，所述流量计包括与第一检测器的出气口相连的第一流量计和与第二检测器的出气口相连的第二流量计，所述流量计均为层流式气体质量流量计。7.根据权利要求1所述二氧化氮及臭氧联合在线检测装置，其特征在于，第一进液单元中用于二氧化氮检测的第一试剂为鲁米诺、氢氧化钾、亚硫酸钠、Na2EDTA和碘化钾的混合溶液，第二进液单元中用于臭氧检测的第二试剂为鲁米诺、氢氧化钾和乙二醇的混合溶液，出气单元中的气体净化柱中填充有活性炭与高锰酸钾活性氧化铝颗粒的混合物。8.一种二氧化氮及臭氧联合在线检测方法，其特征在于，利用权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王竹青，付大友，袁东，谭文渊，杨冰，李佳祁，陈雨琴，廖琴瑶，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：发明
国别省市：四川,51