本实用新型专利技术公开了一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置，包括二极管激光光源、隔离器、光纤分束器、波长计、光耦合透镜组、光学谐振腔、由聚光透镜、探测器、示波器组成的数据分析单元，其特征在于所述的一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置还设有一个将含氮有机物定量热解转化为NO2的热解单元。该装置具有装置简单稳定、成本低、灵敏度高、响应快速和易于操作的优点，且能够在同一装置上实现同时检测NO2、PAN，RONO2等多种氮氧化物。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置，包括二极管激光光源、隔离器、光纤分束器、波长计、光耦合透镜组、光学谐振腔、由聚光透镜、探测器、示波器组成的数据分析单元，其特征在于所述的一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置还设有一个将含氮有机物定量热解转化为NO2的热解单元。该装置具有装置简单稳定、成本低、灵敏度高、响应快速和易于操作的优点，且能够在同一装置上实现同时检测NO2、PAN，RONO2等多种氮氧化物。【专利说明】—种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置
本技术涉及污染气体监测领域，具体是一种可同时检测多种氮氧化物浓度的 >J-U ρ?α装直。
技术介绍
氮氧化物污染物指一氧化氮和二氧化氮，主要来源于汽车尾气的排放，天然气、煤和化石燃料的燃烧，会与空气中的有机物反应生成其他氮氧化合物包括过氧乙酰基硝酸酯(PAN)，烷基硝酸酯(RONO2),亚硝酸(HONO)，硝酸(HNO3)等，统称为NOx。空气中的氮氧化物会引起酸雨、光化学烟雾、臭氧层损耗，给人类生产和生活带来了危害。实现快速准确的检测氮氧化物浓度对有效地控制和改善空气质量有着重要意义。 腔衰荡光谱检测技术(CRDS)是一种基于物质吸收光谱的高灵敏度吸收光谱检测技术。该技术将激光注入由一对超高反射率镜片组成的光学腔中，光被限制在腔体中来回反射，每次反射后光因被吸收和从反射镜部分透过而减弱，腔体中光强度的衰减为单指数衰减。通过测量存在吸收介质和不存在吸收介质时光在衰荡腔中的衰荡时间，结合光谱选择性，在被测分子的光谱吸收截面也已被精确测定的条件下，选择适当吸收光波波长的范围则可实现对不同物质的定量检测。腔衰荡光谱检测技术具有灵敏度高、信噪比高、抗干扰能力强、检测快速等优点，已成为分析各种微量或痕量物质强有力的工具。 目前，有关氮氧化物的检测仪多种多样，各检测仪的响应速度和灵敏度也在不断提高，但主要用于检测一氧化氮和二氧化氮，对其他NOy分子的测量研究还不多，且仅限于实验室探索阶段。例如:产自Thermo Environmental Instrument公司的商用N0X_分析仪应用化学发光法，可同时输出NO、NO2和NOx的浓度(实际测量到的是NOx的总量)，却无法区分不同的分子，且会受到Ν03、Ν205、ΡΑΝ等物质干扰，未能实现在某一设备上同时检测出多种大气中氮氧化合物的含量。因此需要一种能快速高灵敏实时检测大气中氮氧化合物浓度的仪器设备。
技术实现思路
本技术需要解决的问题是提出一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置。该装置具有装置简单稳定、成本低、灵敏度高、响应快速和易于操作的优点，且能够在同一装置上实现同时检测no2、pan，RONO2等多种氮氧化物。 为解决上述问题，本技术采用如下技术方案: 一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置，包括二极管激光光源、隔离器、光纤分束器、波长计、光耦合透镜组、光学谐振腔、由聚光透镜、探测器、示波器组成的数据分析单元，其特征在于所述的一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置还设有一个将含氮有机物定量热解转化为NO2的热解单元。 所述将含氮有机物定量热解转化为NO2的热解单元包括两支吸附过滤管、旋风过滤器、加热器和微孔过滤器。 所述两支吸附过滤管一支填装娃胶(Silica),另外一支填装碳粉(Carbon),进样气体先通过碳粉再通过硅胶。 所述加热器为直径5_，长度25cm的石英玻璃管。 所述气溶胶过滤器为一个颗粒过滤器，内置微孔Teflon膜，置于CRDS光腔前。 运用本技术检测装置进行多种氮氧化物的浓度检测的过程如下: 待测气体通过吸附过滤器，去除其中的NOy化合物，得到的“干净”空气作为本底，用于测量无吸收条件下的光强度衰减速率(I/ τ 0)，实测环境浓度时移出吸附过滤器，直接测量；接着通过旋风过滤器滤去气体中的粉尘后进入加热器，如只测量Ν02、NO或N2O,无须加热空气，如需测量PAN或RONO2,则通过计算机程序控制热解温度和热解时间，将化合物PAN或RONO2定量热解为NO2,再经10cm的空气冷却；然后通过微孔过滤器去除空气中的气溶胶颗粒后进入光学谐振腔中。由上述二极管光源发射一束激光，激光经光隔离器后由光纤分束器分为强弱两束，其中强光束经第一耦合透镜和第二耦合透镜耦合后进入光学谐振腔，透过腔的激光经聚光透镜聚光后由探测器、光纤、示波器组成的数据接收单元进行光谱采集，其中弱光束被送入波长计读取波长，波长计与示波器均与计算机相连，最后由计算机进行数据分析。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置示意图。 图2为本技术将含氮有机物定量热解转化为NO2的热解单元示意图。 【具体实施方式】 以下结合附图对本技术作进一步说明。 图1所示为一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置示意图，包括二极管激光光源1、光隔离器2、光纤分束器3、第一光稱合透镜4、第二光稱合透镜5、光学谐振腔6、聚光透镜7、探测器8、示波器9、波长计10、计算机和11、将含氮有机物定量热解转化为NO2的热解单元12。 图2为本技术将含氮有机物定量热解转化为NO2的热解单元示意图，包括两支吸附过滤管13、旋风过滤器14、加热器15、微孔过滤器16。 一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置包括以下步骤: 第一步:待测气体先后通过填充碳粉和硅胶的两支吸附过滤管13，去除其中的NOy化合物，得到的“干净”空气作为本底，实测环境浓度时移出吸附过滤器，直接测量；接着通过旋风过滤器14后进入加热器15，如只测量勵2、勵或N2O,无须加热空气，如需测量PAN或RONO2,则通过计算机程序控制热解温度和热解时间，将化合物PAN或RONO2定量热解为NO2,再经10cm的空气冷却；然后通过微孔过滤器16。 第二步:将经过微孔过滤器出来的气体导入光学谐振腔6中。 第三步:由二极管激光光源I发射一束激光，经过光隔离器2，被光纤分束器3分为两束，其中弱光束被送入波长计10中，强光束经第一光稱合透镜4和第二光稱合透镜5后进入光学谐振腔6。 第四步:透过腔的激光经聚光透镜7聚焦在探测器8上，由探测器8和示波器9组成的数据接收单元进行光谱采集。 第五步:将采集到的光谱数据直接送入由计算机10中进行数据分析。【权利要求】1.一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置，包括二极管激光光源、隔离器、光纤分束器、波长计、光耦合透镜组、光学谐振腔、由聚光透镜、探测器、示波器组成的数据分析单元，其特征在于所述的一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置还设有一个将含氮有机物定量热解转化为NO2的热解单元。2.根据权利要求1所述的一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置，其特征在于所述将含氮有机物定量热解转化为NO2的热解单元包括两支吸附过滤管、旋风过滤器、加热器和微孔过滤器。3.根据权利要求1所述的一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置，其特征在于所述两支吸附过滤管一支填装硅胶，另外一支填装碳粉，进样气体先通过碳粉再通过硅胶。4.根据权利要求1所述的一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置，其特征在于所述加热器为直径5_，长度25本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置，包括二极管激光光源、隔离器、光纤分束器、波长计、光耦合透镜组、光学谐振腔、由聚光透镜、探测器、示波器组成的数据分析单元，其特征在于所述的一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置还设有一个将含氮有机物定量热解转化为NO2的热解单元。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周卫东，董燕婷，陈芳芳，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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