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，其特征在于：通过设置气路中枢系统及改进仪器校准时标准气体的通入方式，并通过继电器连接动态校准仪、电磁阀和采样泵，校准时开启动态校准仪，通过继电器断电来关闭电磁阀和采样泵，采样时关闭动态校准仪，通过继电器通电来开启电磁阀和采样泵，实现校准/采样的交替等效运行过程。所述空气采集系统主要为采样头，所述标准气体发生系统包括标准气体罐、零气发生器、动态校准仪，所述气路中枢系统包括气路中枢通道，所述智能转换控制系统包括采样泵、电磁阀、继电器，所述温控装置包括温湿度探头及传感器、温湿度控制仪器、保温套，所述污染物分析系统包括若干过滤装置和分析仪器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大气自动监测
，特别是涉及一种可实现采样/校准交替等效 运行的大气自动监测装置及方法。
技术介绍
现有大气自动监测系统采样与校准过程分别设置不同的气体输送通道。采样时大 气进入采样气体通道，再通过过滤装置后通入不同的分析仪器进行分析；校准时，分别为需 要加标校准气体的被测项目（二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳）各配置一个标准气体罐，标准 气体分别通过不同的输气管路接入动态校准仪器，然后直接通入分析仪器进行分析校准。 上述方法虽然能完成大气自动监测系统的采样和仪器校准，但在实际使用过程中 发现存在一些不足之处，对日常工作造成一定的影响。实际工作中，采样和校准分别设有单 独的气体通道，为满足不同分析仪器的校准要求，分别为三种气体分别配置标准气体罐和 控制阀，同时在仪器校准时要停止采集外部空气，校准过程完成后再重新采样，不同的气路 通道会导致标准气体和采样空气的物理状态指标不同，使结果存在不确定性的系统误差， 同时在实际工作中操作也非常不方便，要消耗较多的人力、物力和财力，不够经济。
技术实现思路
鉴于此，为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种可实现采样/校准交 替等效运行的大气自动监测装置及方法，其通过改进仪器校准时标准气体的通入方式，并 通过继电器连接动态校准仪、电磁阀和采样泵，校准时开启动态校准仪，通过继电器断电来 关闭电磁阀和采样泵，采样时关闭动态校准仪，通过继电器通电来开启电磁阀和采样泵，实 现校准/采样的交替等效运行过程，以有效解决实际工作中现有大气自动监测系统存在的 上述缺陷。 本专利技术采用以下技术方案。 -种可实现采样/校准交替等效运行的大气自动监测装置，包括空气采集系统、 标准气体发生系统、气路中枢系统、智能转换控制系统、温控装置、污染物分析系统以及连 接各部件的输气软管4 ;其特征在于，所述空气采集系统包括采样头1、屋顶2,所述标准气 体发生系统包括标准气体罐6、零气发生器7、动态校准仪5,所述气路中枢系统包括气路中 枢通道9,所述智能转换控制系统包括采样泵14、电磁阀15、继电器16,所述温控装置包括 温湿度探头及传感器3、温度控制仪10、保温套8,所述污染物分析系统包括若干输出支路 11、过滤装置12和分析仪器13 ;所述采样头1与气路中枢通道9的顶端连接且该采样头1 设置于屋顶2之上；所述混合标准气体罐6、动态校准仪5、零气发生器7、气路中枢通道9、 输出支路11、过滤装置12、分析仪器13依次通过输气软管4连接；所述气路中枢通道9、电 磁阀15和采样泵14依次通过输气软管4连接；所述继电器16同时与所述动态校准仪5、电 磁阀15和采样泵14连接；所述温湿度探头及传感器3、温度控制仪10和保温套8依次连 接；所述混合标准气体罐6的出气口连接至所述动态校准仪器5的标准气体输入端口，所述 零气发生器7出气口连接至所述动态校准仪器5的零气输入端口，所述动态校准仪器5的 输出端口连接至所述气路中枢通道9的标准气体输入端口，所述气路中枢通道9的标准气 体输入端口位于气路中枢通道9上端并尽量靠近屋顶2,所述气路中枢通道9下端通过电磁 阀15连接至所述采样泵14,所述气路中枢通道9还设置有多个输出支路11，所述输出支路 11的输出端口分别连接过滤装置12,所述过滤装置12分别连接相应的分析仪器13输入端 口；所述温湿度探头及传感器3位于所述气路中枢通道9上端并尽量靠近屋顶2 ;所述保温 套8包含里层电热带和外层保温层，里层电热带与所述温度控制仪10连接，并包覆于输出 支路11以及动态校准仪器5与气路中枢通道9的连接管路之外，外层保温层包覆于里层电 热带之外。 所述继电器16用于控制采样泵14和电磁阀15的开关。 所述气路中枢通道9及输气软管4、过滤装置6及滤膜材料为不与被监测污染物发 生化学反应和不释放有干扰物质的材料，为聚四氟乙烯，气路中枢通道9内径为15. 0_、输 气软管4内径为13. 0mm、滤膜过滤孔径为47nm。 所述电磁阀12在采样时为开启状态，在校准时为关闭状态。 所述采样泵14的流量为9. Oml/min，在采样时为开启状态，在校准时为关闭状态。 所述混合标准气体罐6在采样时为关闭状态，在校准时为开启状态。 保温套8包含里层电热带和外层保温层，里层材料为玻璃纤维，外层材料为泡沫、 海绵、皮革中的一种。 所述温度控制仪10设置恒温为40°C。 一种采用上述的任一项所述的可实现采样/校准交替等效运行的大气自动监测 装置进行大气监测和校准的方法，其特征在于，通过设置气路中枢系统及改进仪器校准时 标准气体的通入方式，并通过继电器连接动态校准仪、电磁阀和采样泵，实现校准/采样的 交替等效运行过程：校准时，开启标准气体罐、零气发生器和动态校准仪，动态校准仪工作 信号传递至继电器，使继电器自动断电来控制电磁阀和采样泵停止工作，继而停止采集空 气，混合标准气体输入气路中枢通道后在分析仪器自带抽气装置动力下进入分析仪器进行 分析并输出数据；采样时，关闭标准气体罐、零气发生器和动态校准仪，动态校准仪未工作 信号传递至继电器，使继电器自动通电来控制电磁阀和采样泵开启工作，继而停止校准开 始采集空气，空气进入气路中枢通道后在分析仪器自带抽气装置动力下进入分析仪器进行 分析并输出数据。 与现有技术相比，本专利技术的有以下益效果。 (1)采用混合加标方式，减少标准气体罐和电磁阀的使用量，操作上省时省力，经 济上节约实惠。 (2)通过设置气路中枢通道，使标准气体与采样空气进入分析仪器前经过相同的 物理变化过程(保温和过滤装置)，从而克服了现有大气自动监测系统中加标校准时标准气 体与实际采样气路通道不一致所导致的系统误差，有效提高数据的精确度。 (3)增加智能控制系统，通过继电器连接动态校准仪、电磁阀和采样泵，实现校准/ 采样过程的自动转换，校准时开启动态校准仪，通过继电器断电来关闭电磁阀和采样泵，采 样时关闭动态校准仪，通过继电器通电状态来开启电磁阀和采样泵，操作简便。 (4)通过校准分析过程，可以实现检测和判断气路的密闭性以及滤膜的通透性能， 有效避免漏气和滤膜堵塞导致的数据失真。 (5)设置温度、湿度传感器及探头，动态监控并传递气体的温度、湿度至温控系统， 实现了对气体的实时动态加热，有效减少空气温度、湿度变化可能导致的水蒸气冷凝现象， 同时提高了气体温度参数的精确性，减少了系统误差，提高了测量结果的准确性。 (6)通过去掉流量控制装置及其附加的过滤装置和剩余气体排放通道，合理控制 采样泵的流量，维持气路中枢通道内气体流量的稳定，实现采样泵空载运行采样，简化装 置，操作方便，经济节约。【附图说明】 图1为本专利技术的结构示意图。 图2为保温套的结构图。 图3为氮氧化物分析仪校准时NO校准曲线，其斜率M=O. 9906、截距B=L 1659、相 关系数R=O. 9999。 图4为氮氧化物分析仪校准时^,校准曲线，其斜率M=O. 9935、截距B=L 6056、相 关系数R=O. 9999。 图5为二氧化硫分析仪校准时502校准曲线，其斜率M=O. 9930、截距B=2. 0619、相 关系数R=O. 9999。 图6为一氧化碳仪校准时CO校准曲线，其斜率M=O. 99本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可实现采样/校准交替等效运行的大气自动监测装置，包括空气采集系统、标准气体发生系统、气路中枢系统、智能转换控制系统、温控装置、污染物分析系统以及连接各部件的输气软管（4）；其特征在于，所述空气采集系统包括采样头（1）、屋顶（2），所述标准气体发生系统包括标准气体罐（6）、零气发生器（7）、动态校准仪（5），所述气路中枢系统包括气路中枢通道（9），所述智能转换控制系统包括采样泵（14）、电磁阀（15）、继电器（16），所述温控装置包括温湿度探头及传感器（3）、温度控制仪（10）、保温套（8），所述污染物分析系统包括若干输出支路（11）、过滤装置（12）和分析仪器（13）；所述采样头（1）与气路中枢通道（9）的顶端连接且该采样头（1）设置于屋顶（2）之上；所述混合标准气体罐（6）、动态校准仪（5）、零气发生器（7）、气路中枢通道（9）、输出支路（11）、过滤装置（12）、分析仪器（13）依次通过输气软管（4）连接；所述气路中枢通道（9）、电磁阀（15）和采样泵（14）依次通过输气软管（4）连接；所述继电器（16）同时与所述动态校准仪（5）、电磁阀（15）和采样泵（14）连接；所述温湿度探头及传感器（3）、温度控制仪（10）和保温套（8）依次连接；所述混合标准气体罐（6）的出气口连接至所述动态校准仪器（5）的标准气体输入端口，所述零气发生器（7）出气口连接至所述动态校准仪器（5）的零气输入端口，所述动态校准仪器（5）的输出端口连接至所述气路中枢通道（9）的标准气体输入端口，所述气路中枢通道（9）的标准气体输入端口位于气路中枢通道（9）上端并尽量靠近屋顶（2），所述气路中枢通道（9）下端通过电磁阀（15）连接至所述采样泵（14），所述气路中枢通道（9）还设置有多个输出支路（11），所述输出支路（11）的输出端口分别连接过滤装置（12），所述过滤装置（12）分别连接相应的分析仪器（13）输入端口；所述温湿度探头及传感器（3）位于所述气路中枢通道（9）上端并尽量靠近屋顶（2）；所述保温套（8）包含里层电热带和外层保温层，里层电热带与所述温度控制仪（10）连接，并包覆于输出支路（11）以及动态校准仪器（5）与气路中枢通道（9）的连接管路之外，外层保温层包覆于里层电热带之外。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨满芽，徐迅宇，何甜辉，汪言满，蔡建楠，区洪辉，蒋争明，利雪儿，刘桂贤，
申请(专利权)人：中山市环境监测站，
类型：发明
国别省市：广东;44
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