一种热光法有机碳元素碳在线分析仪制造技术

本发明专利技术公开了一种热光法有机碳元素碳在线分析仪，包括仪器保护外壳，仪器保护外壳内设有激光组件、载气管道、空气进出管道和炉体，炉体包括反应炉和氧化炉，反应炉和氧化炉为一体式结构。OC/EC监测仪与其采样系统共同使用，可实现任意时间长度PM2.5颗粒物收集，并通过光热法进行分析颗粒物中有机碳(OC)浓度数值、元素碳(EC)浓度数值、总碳(TC)浓度数值，同时系统使用激光监测样品膜上颗粒物吸光度变化，还可获得光法有机碳(OC)浓度数值和元素碳(EC)浓度数值，系统使用定量环对所有数据进行归一化处理，降低系统误差，提高数据可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境检测仪器
，尤其涉及一种热光法有机碳元素碳在线分析仪。
技术介绍
大气气溶胶是悬浮在大气中的固态和液态颗粒物的总称，大气气溶胶中的碳质组分通常占大气细粒子质量浓度的10～70％，是大气细粒子的重要组成成分。其可分为3大类：有机碳OC、元素碳EC和碳酸碳CC。目前越来越多人都认为EC对于全球变暖的作用非常明显，EC可以吸收从红外到紫外全波段的光，加速地球升温，并且EC能加深颗粒物的颜色，使一些原本对辐射没有吸收或者吸收较小的物质也能对光产生吸收，增加了颗粒物的辐射强迫，降低了大气能见度。气溶胶中的OC也能对光起散射作用，极大地影响了区域大气的能见度。PM2.5的主要组成成分之一就有机碳OC和元素碳EC。由于大气气溶胶碳质组分绝大部分存在于细粒子中(0.1～1μm)，因而能够很容易通过人体的呼吸作用进入人体的肺部，破坏改变肺的结构和功能，造成慢性呼吸道疾病，甚至能够改变DNA的结构。因大气气溶胶中的碳质组分破坏地球辐射平衡、影响全球气候、降低城市能见度、危害人类健康，是大气气溶胶领域的重点研究内容，已成为当今环境监测领域的热点。目前，对大气气溶胶碳质组分(OC/EC)的研究，主要采用两种方法：膜采样+离线分析和在线OC/EC监测。但是，通过传统的膜采样+离线分析方法所获得的数据时间分辨率低，难以反映较短时间内大气气溶胶特征变化的信息，而且容易引入人为干扰，因此利用在线的OC/EC分析仪成为应用的趋势。但是在线OC/EC分析仪的成本较高，难以在国内进行推广应用，因此，为了能够更好地、更方便地获得监测数据，更清楚地了解我国气溶胶的污染现状，为治理大气污染、改善空气质量提供支持，迫切需要一种适合我国气溶胶监测和研究的在线分析系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种成本低，避免样品在加热挥发过程中的损失，能够完全的检测到样品，降低系统误差，提高数据可靠性的一种热光法有机碳元素碳在线分析仪。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种热光法有机碳元素碳在线分析仪，包括仪器保护外壳，仪器保护外壳内设有激光组件、载气管道、空气进出管道和炉体，所述仪器保护外壳的外壁上设有多个外接端口，外接端口包括空气进口和空气出口，其特征在于：所述炉体包括反应炉和氧化炉，所述反应炉和氧化炉为一体式结构，均设于炉体外壳内，反应炉与氧化炉之间设有保温墙，保温墙将炉体外壳内腔分为两个腔室，反应炉与保温墙垂直设置，氧化炉与保温墙平行设置，反应炉的中后部与氧化炉的前端联通，反应炉的后端和前端均延伸至炉体外壳外；所述激光组件包括激光发射器、光电检测器、密封光窗和石英滤膜，所述激光发射器设于反应炉的后端外，光电检测器设于反应炉的前端外，密封光窗设于反应炉与氧化炉联通的后端内，密封光窗将反应炉与氧化炉联通的后端阻隔成封闭式结构，石英滤膜设于反应炉前端内；所述空气进出管道包括进气管和出气管，进气管一端连接空气进口，另一端连接反应炉的入口，所述进气管上设有采样阀；所述出气管一端连接空气出口，另一端连接隔离阀，所述隔离阀连接阀路切换系统，出气管上设有采样流量传感器和采样流量控制阀；所述载气管道包括载气进气管，所述载气进气管一端连接反应炉，与反应炉为一体式结构，另一端连接阀路切换系统，所述反应炉上的载气进气口设于石英滤膜后方；所述氧化炉的出口连接检测器。进一步的技术方案在于：所述炉体一侧设有风机。进一步的技术方案在于：所述石英滤膜通过石英管安装在反应炉内。进一步的技术方案在于：所述载气进气管与反应炉连接处设有温测接头，温测接头上设有温度传感器。进一步的技术方案在于：所述炉体外壳内壁上设有保温层。进一步的技术方案在于：所述氧化炉与反应炉内腔直径比为4：3，氧化炉所在腔室与反应炉所在腔室的深度比为1：1。进一步的技术方案在于：所述氧化炉与检测器之间的管道上设有检测器控制阀。进一步的技术方案在于：所述氧化炉的出口通过接头连接样品通气管，样品通气管连接检测器。进一步的技术方案在于：所述阀路切换系统包括载气控制阀、标定气控制阀、氧气控制阀。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：OC/EC监测仪与其采样系统共同使用，可实现任意时间长度PM2.5颗粒物收集，并通过光热法进行分析颗粒物中有机碳(OC)浓度数值、元素碳(EC)浓度数值、总碳(TC)浓度数值，同时系统使用激光监测样品膜上颗粒物吸光度变化，还可获得光法有机碳(OC)浓度数值和元素碳(EC)浓度数值。系统使用定量环对所有数据进行归一化处理，降低系统误差，提高数据可靠性，其数值可与其他监测数据共同使用，进行PM2.5环境监测污染源数据源解析，也可与其他系统连接，用于碳元素分析。并且反应炉设于一体结构，避免样品在加热挥发过程中的损失，能够完全的检测到样品，降低系统误差，提高数据可靠性。能够更好地、更方便地获得监测数据，更清楚地了解我国气溶胶的污染现状，为治理大气污染、改善空气质量提供支持。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术保护外壳的横截面示意图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。如图1和2所示，一种热光法有机碳元素碳在线分析仪，包括仪器保护外壳100，仪器保护外壳100内设有激光组件、载气管道、空气进出管道和炉体10，所述仪器保护外壳100的外壁上设有多个外接端口，外接端口包括空气进口和空气出口，所述炉体10包括反应炉11和氧化炉12，所述反应炉11和氧化炉12为一体式结构，均设于炉体外壳内，反应炉11与氧化炉12之间设有保温墙16，保温墙16将炉体外壳内腔分为两个腔室，反应炉11与保温墙16垂直设置，氧化炉12与保温墙16平行设置，反应炉11的中后部与氧化炉12的前端联通，反应炉11的后端和前端均延伸至炉体外壳外；所述激光组件包括激光发射器41、光电检测器42、密封光窗43和石英滤膜，所述激光发射器41设于反应炉11的后端外，光电检测器42设于反应炉11的前端外，密封光窗43设于反应炉11与氧化炉12联通的后端内，密封光窗42将反应炉11与氧化炉12联通的后端阻隔成封闭式结构，石英滤膜设于反应炉11前端内；所述空气进出管道包括进气管21和出气管，进气管21一端连接空气进口，另一端连接反应炉11的入口，所述进气管21上设有采样阀22；所述出气管一端连接空气出口，另一端连接隔离阀31，所述隔离阀31连接阀路切换系统70，出气管上设有采样流量传感器32和采样流量控制阀33；所述载气管道包括载气进气管，所述载气进气管一端连接反应炉11，与反应炉11为一体式结构，另一端连接阀路切换系统70，所述反应炉11上的载气进气口设于石英滤膜后方；所述氧化炉12的出口连接检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热光法有机碳元素碳在线分析仪，包括仪器保护外壳(100)，仪器保护外壳(100)内设有激光组件、载气管道、空气进出管道和炉体(10)，所述仪器保护外壳(100)的外壁上设有多个外接端口，外接端口包括空气进口和空气出口，其特征在于：所述炉体(10)包括反应炉(11)和氧化炉(12)，所述反应炉(11)和氧化炉(12)为一体式结构，均设于炉体外壳内，反应炉(11)与氧化炉(12)之间设有保温墙(16)，保温墙(16)将炉体外壳内腔分为两个腔室，反应炉(11)与保温墙(16)垂直设置，氧化炉(12)与保温墙(16)平行设置，反应炉(11)的中后部与氧化炉(12)的前端联通，反应炉(11)的后端和前端均延伸至炉体外壳外；所述激光组件包括激光发射器(41)、光电检测器(42)、密封光窗(43)和石英滤膜，所述激光发射器(41)设于反应炉(11)的后端外，光电检测器(42)设于反应炉(11)的前端外，密封光窗(43)设于反应炉(11)与氧化炉(12)联通的后端内，密封光窗(42)将反应炉(11)与氧化炉(12)联通的后端阻隔成封闭式结构，石英滤膜设于反应炉(11)前端内；所述空气进出管道包括进气管(21)和出气管，进气管(21)一端连接空气进口，另一端连接反应炉(11)的入口，所述进气管(21)上设有采样阀(22)；所述出气管一端连接空气出口，另一端连接隔离阀(31)，所述隔离阀(31)连接阀路切换系统(70)，出气管上设有采样流量传感器(32)和采样流量控制阀(33)；所述载气管道包括载气进气管，所述载气进气管一端连接反应炉(11)，与反应炉(11)为一体式结构，另一端连接阀路切换系统(70)，所述反应炉(11)上的载气进气口设于石英滤膜后方；所述氧化炉(12)的出口连接检测器(200)。...

【技术特征摘要】
1.一种热光法有机碳元素碳在线分析仪，包括仪器保护外壳(100)，仪器保护外壳(100)内设有激光组件、载气管道、空气进出管道和炉体(10)，所述仪器保护外壳(100)的外壁上设有多个外接端口，外接端口包括空气进口和空气出口，其特征在于：所述炉体(10)包括反应炉(11)和氧化炉(12)，所述反应炉(11)和氧化炉(12)为一体式结构，均设于炉体外壳内，反应炉(11)与氧化炉(12)之间设有保温墙(16)，保温墙(16)将炉体外壳内腔分为两个腔室，反应炉(11)与保温墙(16)垂直设置，氧化炉(12)与保温墙(16)平行设置，反应炉(11)的中后部与氧化炉(12)的前端联通，反应炉(11)的后端和前端均延伸至炉体外壳外；所述激光组件包括激光发射器(41)、光电检测器(42)、密封光窗(43)和石英滤膜，所述激光发射器(41)设于反应炉(11)的后端外，光电检测器(42)设于反应炉(11)的前端外，密封光窗(43)设于反应炉(11)与氧化炉(12)联通的后端内，密封光窗(42)将反应炉(11)与氧化炉(12)联通的后端阻隔成封闭式结构，石英滤膜设于反应炉(11)前端内；所述空气进出管道包括进气管(21)和出气管，进气管(21)一端连接空气进口，另一端连接反应炉(11)的入口，所述进气管(21)上设有采样阀(22)；所述出气管一端连接空气出口，另一端连接隔离阀(31)，所述隔离阀(31)连接阀路切换系统(70)，出气管上设有采样流量传感器(32)和采样流量控制阀(33)；所述载气管道包括载...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔厚欣，罗伯特凯瑞，本杰明凯瑞，林立军，杜磊，杜鹏，付鹏，崔延青，申中凯，王良，
申请(专利权)人：河北先河环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13