一种基于质谱的并联式空气污染物检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种基于质谱的并联式空气污染物检测装置。该装置包括质谱仪、空气分流装置、载气均衡装置以及若干气体交换装置。空气分流装置和载气均衡装置分别将检测空气与载气进行分流，进入各气体交换装置进行气体交换，提高气体交换效率。相较于单气体交换装置，大大节约设备空间，且不影响质谱检测的准确性，检测限低。

A parallel air pollutant detection device based on mass spectrometry

The utility model relates to the technical field of environmental monitoring, in particular to a parallel air pollutant detection device based on mass spectrometry. The device includes a mass spectrometer, an air separation device, a carrier gas equalization device and a number of gas exchange devices. The air separation device and carrier gas equalization device separate the detection air and carrier gas respectively, and enter each gas exchange device for gas exchange, so as to improve the efficiency of gas exchange. Compared with single gas exchange device, it greatly saves equipment space, does not affect the accuracy of mass spectrometry detection, and has low detection limit.

【技术实现步骤摘要】
一种基于质谱的并联式空气污染物检测装置
本技术涉及环境监测
，尤其涉及一种基于质谱的并联式空气污染物检测装置。
技术介绍
环境中二氧化硫、二氧化氮、PM10、PM2.5、一氧化碳、臭氧以及气溶胶等成为大气中主要的几种污染物。目前通过质谱检测空气污染物浓度，前处理通常有两种情况。一是将相关气体样品进行前处理得到液体样，再将液体样通过蠕动泵进入质谱仪进行检测。这种前处理操作过程复杂，时间长，检测限高，不能实现直接对空气污染物进行实时检测。另外一种是通过对待检测空气进行气体交换，实现质谱直接对空气污染物的检测。专利CN108663429A公开了一种基于质谱的检测空气污染物的方法，将检测空气与载气在气体交换装置中进行气体交换，将带有颗粒物或气溶胶的空气进入质谱前，将其转换为氩气载带，实现了质谱对空气的直接进样测量，检测快速、准确、检测限低。在该专利中气体交换装置的气体交换效率直接影响着质谱能否实时检测，若气体交换效率较低，则不能完全实现实时在线检测。该气体交换装置的交换效率与内管材质、载气流速和压力、空气流速和压力以及气体交换装置的长度有直接关系。有些情况下，受质谱检测条件的限制，需要设置很长的气体交换装置进行气体交换，才能保证从气体交换装置流出的检测气体满足质谱气体检测的要求，长距离的气体交换装置空间占地大，气体交换效率低，极大的影响了质谱的实时在线检测。若多套设备同时进行检测，则会面临每一个气体交换装置的气体交换效率不一致的问题，影响质谱对空气污染物检测结果的准确性。
技术实现思路
有鉴于此，为了提高气体交换效率，减少装置占地空间，本技术提供一种基于质谱的并联式空气污染物检测装置，将空气分流，并提供统一状态的载气，多个气体交换装置同时对待测空气进行气体交换，大大提高检测效率，且不影响质谱检测的准确性。本技术的技术方案如下：本技术提供一种基于质谱的并联式空气污染物检测装置，包括质谱仪、空气分流装置、载气均衡装置以及若干气体交换装置；所述空气分流装置包括一进气主干以及与其连通的若干流出支路；所述载气均衡装置包括装置本体以及与所述装置本体相连通的进气通路和若干出气通路；所述气体交换装置包括密闭的外管和贯穿于所述外管的内管，所述内管具有微孔膜结构，所述外管和内管均设置有两个开口端；所述内管的一开口端连通所述空气分流装置的流出支路，另一开口端连通所述质谱仪的进样口；所述外管的一开口端连通所述载气均衡装置的出气通路，另一开口端流出载气。作为一种可实施的方式，所述空气分流装置的进气主干还连接有一空气泵。作为一种可实施的方式，所述载气均衡装置上还设置有调节通路，所述调节通路与所述装置本体相连通，载气经所述调节通路流出，通过所述调节通路上设置的调节阀调节所述装置本体中载气的压力大小。作为一种可实施的方式，所述进气通路、所述出气通路以及所述调节通路分别与所述装置本体固定封闭连接或一体连接。作为一种可实施的方式，所述载气均衡装置的装置本体为对称结构，所述出气通路延载气进入方向在所述装置本体上均匀分布连通。作为一种可实施的方式，所述载气均衡装置为不锈钢材质。作为一种可实施的方式，所述空气分流装置为透明硬质材料。作为一种可实施的方式，所述空气分流装置、所述载气均衡装置以及所述气体交换装置之间均以连接管相连接。本技术还包括利用上述装置检测空气污染物的方法，将所述质谱仪的载气系统连接所述载气均衡装置的进气通路，开启载气系统，使所述载气经所述载气均衡装置分流，分别从各气体交换装置外管的一开口端进入，经另一开口端流出；待检空气经空气分流装置分流后分别进入各气体交换装置的内管，与所述外管中的载气进行交换后流出所述气体交换装置，经汇合后通过质谱仪的进样系统进入质谱仪进行检测。作为一种可实施的方式，所述载气均衡装置中设置有调节通路，载气通过调节通路流出，调节所述调节通路上的调节阀，使进入各气体交换装置外管的载气压力和流速满足检测要求。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术通过设置多个并联的气体交换装置同时对空气中的颗粒物或气溶胶进行气体交换，使空气进入质谱前，将其转换为氩气载带，大大提高了空气交换效率以及质谱仪对污染物的检测效率，检测结果准确，测量下限低，灵敏度高。相对于单独的气体交换装置，本技术能够实现多个气体交换装置同时进行气体交换，流出气体能够满足质谱检测的同时，还能大大缩短气体交换装置的长度，节约占地空间，使检测设备组装更为简单、方便。本技术为了使各气体交换装置有相同的处理效率，交换后的流出气体状态一致，本技术的空气分流装置和载气均衡装置能够为气体交换装置提供一致的空气源和载气源，从而保证各气体交换装置的交换效率一致，减少了对质谱检测结果的影响，保证了质谱检测的准确性，具有很大的实用性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术空气污染物检测装置中空气流通管路的结构示意图；图2是本技术气体交换装置的结构示意图；图3、图4是本技术载气浓度均衡装置的结构示意图。其中，1、空气泵，2、空气分流装置，3、气体交换装置，31、内管，32、外管，4、质谱仪，5、进样口，6、载气均衡装置，61、进气通路，62、出气通路，63、调节通路。具体实施方式本技术提供一种基于质谱的并联式空气污染物检测装置，包括质谱仪、空气分流装置、载气均衡装置以及若干气体交换装置。空气经分流后分别进入气体交换装置与载气进行气体交换，使空气中的颗粒物或气溶胶进入质谱仪前，将空气转换为氩气载带，实现空气的直接、在线、实时测量。本技术对质谱仪没有特殊的限定，本领域中的常规质谱仪均能应用于本技术中，在本技术的保护范围之内，如PE、Thermo、agilent、岛津等生产的系列质谱仪。本技术的空气分流装置包括一进气主干以及与其连通的若干流出支路，空气从所述进气主干进入，经流出支路分流流出，起到对检测空气进行分流的作用。本技术优选使用空气泵将待测空气泵入空气分流装置的进气主干。经流出支路流出的待检空气分别进入气体交换装置中进行气体交换，满足质谱检测的载气要求。本技术对空气分流装置的材质没有特殊限定，优选采用透明硬质材料。分流的待检空气分别进入气体交换装置进行气体交换。本技术的气体交换装置包括密闭的外管和贯穿于所述外管的内管，所述内管具有微孔膜结构，所述外管和内管均设置有两个开口端，所述内管的一开口端连通所述空气分流装置的流出支路，另一开口端连通所述质谱仪的进样口；所述外管的一开口端连通所述载气均衡装置的出气通路，另一开口端流出载气。以此形成载气在外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于质谱的并联式空气污染物检测装置，其特征在于，包括质谱仪、空气分流装置、载气均衡装置以及若干气体交换装置；/n所述空气分流装置包括一进气主干以及与其连通的若干流出支路；所述载气均衡装置包括装置本体以及与所述装置本体相连通的进气通路和若干出气通路；/n所述气体交换装置包括密闭的外管和贯穿于所述外管的内管，所述内管具有微孔膜结构，所述外管和内管均设置有两个开口端；所述内管的一开口端连通所述空气分流装置的流出支路，另一开口端连通所述质谱仪的进样口；所述外管的一开口端连通所述载气均衡装置的出气通路，另一开口端流出载气。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于质谱的并联式空气污染物检测装置，其特征在于，包括质谱仪、空气分流装置、载气均衡装置以及若干气体交换装置；
所述空气分流装置包括一进气主干以及与其连通的若干流出支路；所述载气均衡装置包括装置本体以及与所述装置本体相连通的进气通路和若干出气通路；
所述气体交换装置包括密闭的外管和贯穿于所述外管的内管，所述内管具有微孔膜结构，所述外管和内管均设置有两个开口端；所述内管的一开口端连通所述空气分流装置的流出支路，另一开口端连通所述质谱仪的进样口；所述外管的一开口端连通所述载气均衡装置的出气通路，另一开口端流出载气。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述空气分流装置的进气主干还连接有一空气泵。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述载气均衡装置上还设置有调节通路，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟华强，
申请(专利权)人：广州兰泰胜辐射防护科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44