质控装置及OCEC分析系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种质控装置及OCEC分析系统，质控装置包括用于伸入至样品炉中且延伸至滤膜处的喷管、与喷管的输入端连通并用于提供定量的标准溶液的标液定量装置以及与标液定量装置的输入端连通并用于提供载气以将标液定量装置中定量的标准溶液喷射至滤膜上的载气装置。在进行外标时，利用载气装置输出的载气制造一正压将标液定量装置中定量的标准溶液通过喷管喷射至滤膜上进行分析，使用正压形成冲击效果有利于将定量的标准溶液喷射至滤膜上，同时避免管路残留。本发明专利技术的质控装置操作简单，可以减少手工操作带入的人为干扰因素，可以减少维护量，实现仪器的自动化运行。

Quality control device and OCEC analysis system

【技术实现步骤摘要】
质控装置及OCEC分析系统
本专利技术涉及空气颗粒物碳组分分析
，特别地，涉及一种质控装置。此外，本专利技术还涉及一种包括上述的质控装置的OCEC分析系统。
技术介绍
空气颗粒物中的碳质组分，通常占空气颗粒物质量浓度的10％～70％，是空气颗粒物的重要组成成分。碳质组分可以分为三大类：有机碳(OrganicCarbon，OC)、元素碳(ElementalCarbon，EC)和碳酸碳(CarbonateCarbon，CC)。OC主要来源于一次燃烧过程中排放和生物排放，以及空气中挥发性有机物与空气中氧化性物质发生化学反应后进入颗粒态的产物产生的。EC也被称作炭黑(BlackCarbon，BC)，主要来源于含碳燃料的不完全燃烧。CC主要存在于土壤和煤矿飞尘中，质量浓度远小于EC和OC，所以空气颗粒物中的CC成分一般可以忽略。空气颗粒物中的碳质组分能够对全球气候、空气能见度以及人体健康这三个方面产生影响。长期以来，一直认为颗粒物对于全球气候变化的影响是降温作用，但是目前越来越多的报告都认为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，从而“加热”地球。此外，EC能加深颗粒物的颜色，使那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，降低了空气能见度。OC能对光起散射作用，极大地影响了区域空气的能见度，且OC中富含致癌物质和基因毒性诱变物。由于空气颗粒物碳质组分绝大部分存在于颗粒物中(0.1μm～2.5μm)，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。因此，研究空气颗粒物的碳质组分成为当今环境监测领域的热点。目前，对于空气颗粒物碳质组分(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空气颗粒物特征变化的信息，而且容易引入人为干扰，因此在线OC/EC分析仪成为研究的趋势。现有技术中针对连续在线采集的空气样品，提出了实现空气颗粒物中碳质组分分析的在线分析仪，但还存在样品采集不准，无法自动全流程空白测试的问题。专利号为201010249182.8，名称为一种在线颗粒物碳质组分采集分析仪的专利中，提供了一种在线气溶胶碳质组分采集分析仪，包括载气气路系统和采样-分析气路系统两个部分；所述载气气路系统包括He气气路、He-purge气气路、He/Ox气气路和He/CH4气气路：所述采样-分析气路系统包括采样气路、解析-氧化炉和分析气路，虽然一定程度上实现了在线的空气颗粒物成分分析，还存在如下问题。《有机碳元素碳在线分析仪的使用与维护》(胡刚、楚国栋)中记载了对仪器进行校准需要在仪器石英衬管前段平放一枚石英膜，将石英衬管连接完毕，然后将石英膜杂质清除干净，使用精密进样针吸取标准浓度的蔗糖溶液，小心将溶液滴在水平放置的石英膜的中心附近，连接好石英衬管。可见，现有的有机碳元素碳在线分析仪需要手动对仪器进行校准和标准曲线的标定，在校准或者标定的过程，需要反复地拆装仪器部件，步骤非常繁琐，自动化程度低。在线分析仪的曲线标定和质控过程均为手工操作，采用标准溶液进行外标时，基本步骤大致为：取一干净滤膜，将滤膜烧干净，用进样针抽取一定体积一定浓度的标准溶液，滴到滤膜上，将滤膜放入玻璃管中。整个操作过程复杂繁琐，需要频繁拆装玻璃管，操作过程中容易带入外来干扰，且每一步都需要人手动来完成，对操作人员的要求高，人为干扰因素大。因此，为了能够更精准、更快速地获得监测数据，减少手工操作带入的人为干扰因素，需要一种能实现自动化的质控装置，以及包括该质控装置的OCEC分析系统。
技术实现思路
本专利技术提供了一种质控装置及OCEC分析系统，以解决现有的空气颗粒物碳组分分析系统在进行外标时操作繁琐，人为干扰因素大的问题。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术一方面提供了一种质控装置，包括用于伸入至样品炉中且延伸至滤膜处的喷管、与喷管的输入端连通并用于提供定量的标准溶液的标液定量装置以及与标液定量装置的输入端连通并用于提供载气以将标液定量装置中定量的标准溶液喷射至滤膜上的载气装置。进一步地，标液定量装置包括用于提供标准溶液的标液装置、与载气装置的输出端和标液装置的输出端分别连通的第一控制阀、与第一控制阀的输出端连通的定量装置、与定量装置的输出端和喷管的输入端分别连通的第二控制阀以及与第二控制阀的输出端连通的排空管路。进一步地，标液装置包括标液瓶、与标液瓶的输出端和第一控制阀的输入端分别连通的第三控制阀、超纯水瓶以及与超纯水瓶的输出端和第一控制阀的输入端分别连通的第四控制阀；或者标液装置包括多个与第一控制阀的输入端分别连通并用于储存不同浓度的标准溶液的标液瓶。本专利技术另一方面提供了一种OCEC分析系统，包括采样管路、设置在采样管路上的样品炉以及设置在样品炉中并用于采集样气中的颗粒物的滤膜，样品炉的输入端分别连通有载气管路和氦氧管路，样品炉外设有激光器和探测装置，样品炉的输出端连通有氧化炉，氧化炉的输出端连通有二氧化碳传感器，OCEC分析系统还包括上述的质控装置。进一步地，采样管路上设有用于对样气中的颗粒物进行切割分类的颗粒物切割器、与颗粒物切割器的输出端连通并用于吸附样气中的气态有机物的溶蚀器以及与溶蚀器的输出端和样品炉的输入端分别连通的第五控制阀。进一步地，颗粒物切割器的输出端与溶蚀器的输入端之间设有第六控制阀，第六控制阀的输入端连通有用于过滤空气中的颗粒物以得到空白样气的颗粒物过滤器。进一步地，载气管路的输出端与第五控制阀的输入端连通，溶蚀器外设有用于对溶蚀器进行加热以当载气管路中的载气通过第五控制阀流入溶蚀器中时将溶蚀器吸附的气态有机物释放出来的第一加热装置。进一步地，样品炉包括外管、设置在外管中并用于将滤膜固定在外管中的内管以及设置在外管外并用于对滤膜进行加热的第二加热装置。进一步地，载气管路的输出端连通有与外管和内管之间的间隙连通并用于利用载气管路输出的氦气将间隙中的空气吹扫干净的吹扫管路，吹扫管路上设有第七控制阀。进一步地，载气管路的输入端连通有用于提供载气的载气瓶，氦氧管路的输入端连通有用于提供氦气与氧气的混合气体的氦氧瓶，载气管路上设有阀组，氦氧管路的输出端与阀组的输入端连通；阀组输出端连通有用于测量载气或混合气体的流量的流量控制器。进一步地，激光器的输出光路上设有分光片，探测装置包括用于接收透过滤膜的激光并检测激光的光强的第一探测器以及用于接收由滤膜和分光片反射的激光并检测激光的光强的第二探测器。进一步地，氧化炉的输出端与二氧化碳传感器的输入端之间设有第十控制阀，以便通过关闭第十控制阀以及其他阀门，检查OCEC分析系统的气密性。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的质控装置，在进行外标时，利用载气装置输出的载气制造一正压将标液定量装置中定量的标准溶液通过喷管喷射至滤膜上进行分析，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质控装置，其特征在于，/n包括用于伸入至样品炉中且延伸至滤膜(1)处的喷管(2)、与所述喷管(2)的输入端连通并用于提供定量的标准溶液的标液定量装置(3)以及与所述标液定量装置(3)的输入端连通并用于提供载气以将所述标液定量装置(3)中定量的标准溶液喷射至所述滤膜(1)上的载气装置(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种质控装置，其特征在于，
包括用于伸入至样品炉中且延伸至滤膜(1)处的喷管(2)、与所述喷管(2)的输入端连通并用于提供定量的标准溶液的标液定量装置(3)以及与所述标液定量装置(3)的输入端连通并用于提供载气以将所述标液定量装置(3)中定量的标准溶液喷射至所述滤膜(1)上的载气装置(4)。


2.根据权利要求1所述的质控装置，其特征在于，
所述标液定量装置(3)包括用于提供标准溶液的标液装置(5)、与所述载气装置(4)的输出端和所述标液装置(5)的输出端分别连通的第一控制阀(6)、与所述第一控制阀(6)的输出端连通的定量装置(7)、与所述定量装置(7)的输出端和所述喷管(2)的输入端分别连通的第二控制阀(8)以及与所述第二控制阀(8)的输出端连通的排空管路(9)。


3.根据权利要求2所述的质控装置，其特征在于，
所述标液装置(5)包括标液瓶(10)、与所述标液瓶(10)的输出端和所述第一控制阀(6)的输入端分别连通的第三控制阀(11)、超纯水瓶(12)以及与所述超纯水瓶(12)的输出端和所述第一控制阀(6)的输入端分别连通的第四控制阀(13)；或者
所述标液装置(5)包括多个与所述第一控制阀(6)的输入端分别连通并用于储存不同浓度的标准溶液的标液瓶(10)。


4.一种OCEC分析系统，其特征在于，
包括采样管路(14)、设置在所述采样管路(14)上的样品炉以及设置在所述样品炉中并用于采集样气中的颗粒物的滤膜(1)，
所述样品炉的输入端分别连通有载气管路(15)和氦氧管路(16)，所述样品炉外设有激光器(17)和探测装置，所述样品炉的输出端连通有氧化炉(18)，所述氧化炉(18)的输出端连通有二氧化碳传感器(19)，
所述OCEC分析系统还包括权利要求1～3任一项所述的质控装置。


5.根据权利要求4所述的OCEC分析系统，其特征在于，
所述采样管路(14)上设有用于对样气中的颗粒物进行切割分类的颗粒物切割器(20)、与所述颗粒物切割器(20)的输出端连通并用于吸附样气中的气态有机物的溶蚀器(21)以及与所述溶蚀器(21)的输出端和所述样品炉的输入端分别连通的第五控制阀(22)。


6.根据权利要求5所述的OCEC分析系统，其特征在于，
所述颗粒物切割器(20)的输出端与所述溶蚀器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海东，熊春洪，赵金龙，刘德华，彭文姣，
申请(专利权)人：力合科技湖南股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43