一种硫化物传感器及大气中硫酸盐化速率监测方法技术

本发明专利技术提供了一种硫化物传感器及大气中硫酸盐化速率监测方法，传感器包括硫化物采集部、X光管和光子探测器，X光管发射的X射线激发硫化物采集部上的硫原子发出特征荧光射线被光子探测器接收，光子探测器将接收到的硫原子特征射线信息传输至信号处理器，并通过显示终端显示采集的数据；监测方法步骤包括：将硫化物采集部暴露于大气中沉积硫化物；启动X光管发射X射线，通过显示终端显示采集的数据。本发明专利技术针对大气中硫化物尤其是大气中硫酸盐化速率开创了一种全新的传感器和硫酸盐化速率监测方法，解决了大气中硫化物和硫酸盐化速率采集周期长、分析数据延迟和数据准确性差的问题，能够真正实现大气中硫化物及硫酸盐化速率的实时监测。

A sulfide sensor and monitoring method of sulfation rate in the atmosphere

【技术实现步骤摘要】
一种硫化物传感器及大气中硫酸盐化速率监测方法
本专利技术属于大气污染物监测
，具体涉及一种硫化物传感器及大气中硫酸盐化速率监测方法。
技术介绍
大气中的硫化物是指二氧化硫、硫化氢、硫酸盐等含硫污染物，其中，二氧化硫是大气中数量最大、分布最广、影响人类生命财产最严重的气体污染物之一，是酸雨的一个重要来源。此外，空气中二氧化硫是评估大气腐蚀的一个重要环境因子，是影响金属腐蚀的主要介质因子，特别是工业大气环境，在工业环境建设、投用，大量的工程、装备长期暴露于工业大气环境下，面临严重的腐蚀威胁，给我国造成了巨大的经济和军事损失。由大气中的含硫污染物经过一系列的氧化演变成对人类更为有害的硫酸雾或硫酸盐雾，大气中含硫污染物的这种演变过程称为硫酸盐化速率。目前，硫酸盐化速率主要采用碱片法或二氧化铅法进行测定，然而，这两种方法属于人工采集和实验室分析结合的监测手段，存在测定周期长、分析数据延迟、监测效率低、准确性差等弊端。
技术实现思路
本专利技术目的之一在于提供一种硫化物传感器，以解决大气中硫化物采集周期长、分析数据延迟和数据准确性差的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下所述技术方案。一种硫化物传感器，包括硫化物采集部，在硫化物采集部附近设置有X光管和光子探测器，X光管发射的X射线激发硫化物采集部上的硫原子发出特征荧光射线被光子探测器接收，光子探测器将接收到的硫原子特征射线信息传输至信号处理器，并通过显示终端显示采集的数据。进一步地，X光管、光子探测器和信号处理器位于壳体内，在壳体底部设置有通孔，硫化物采集部设置在通孔处，且硫化物采集部底面暴露在大气中，硫化物采集部顶面对准X光管和光子探测器并暴露在壳体内。这样的结构能够较好地防护X光管、光子探测器、信号处理器等部件，有利于延长传感器的使用寿命。进一步地，由硫化物采集部和壳体共同构成闭式空间。作为优选，信号处理器与显示终端可以采用无线通讯模块连接。进一步地，壳体底面面积大于硫化物采集部面积，壳体底面设置有四面镂空的支架，通过支架将壳体固定在合适高度，这样的结构能够采用壳体本身为硫化物采集部遮雨。本专利技术目的之二在于提供一种大气中硫酸盐化速率监测方法，以快速实现大气中硫酸盐化速率监测。一种大气中硫酸盐化速率监测方法，采用前述硫化物传感器，步骤包括：步骤1，将硫化物采集部暴露于大气中沉积硫化物，暴露时间为t；步骤2，启动X光管发射X射线，X射线激发硫化物采集部上的硫原子发出特征荧光射线被光子探测器接收，光子探测器将接收到的硫原子特征射线信息传输至信号处理器，并通过显示终端显示采集的数据；步骤3，读取显示终端显示的数据；当所述数据为硫原子总量时，所述信号处理器执行执行程序时实现步骤：累计原子数量；当所述数据为硫酸盐化速率时，所述信号处理器执行执行程序时实现步骤：累计硫原子数量得到硫原子总数A，硫酸盐化速率=硫原子总数A/时间t/采集区域面积S，时间t和采集区域面积S可以是预先设定值。由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术针对大气中硫化物尤其是大气中硫酸盐化速率开创了一种全新的传感器和硫酸盐化速率监测方法，不仅能够自动监测大气中的硫化物，而且能够准确、快速地实现大气中硫化物的采集和监测，还能够快速实现硫酸盐化速率分析，解决了大气中硫化物和硫酸盐化速率采集周期长、分析数据延迟和数据准确性差的问题，能够真正实现大气中硫化物及硫酸盐化速率的实时监测；本专利技术中的硫化物传感器结构简单，能够以壳体本身为硫化物采集部遮雨。相比于现有二氧化铅法和GB/T34203-2017标准中的碱片法，采用本专利技术方法监测大气中硫化物和硫酸盐化速率的效率可以提高95%以上，且监测过程中几乎不受人为操作影响。附图说明图1为实施例中硫化物传感器示意图；图中：1-X光管，2-光子探测器，4-信号处理器，5-硫化物采集部，6-壳体。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在此指出以下实施例不能理解为对本专利技术保护范围的限制，本领域普通技术人员根据本专利技术的内容作出一些非本质的改进和调整，均在本专利技术保护范围内。实施例1一种硫化物传感器，如图1所示，包括硫化物采集部5，硫化物采集部5包括多孔滤纸或玻璃纤维滤膜制得的采集载体，采集载体设置在框架上。在硫化物采集部5附近设置有X光管1和光子探测器2，X光管1发射的X射线激发硫化物采集部5上的硫原子发出特征荧光射线被光子探测器2接收，光子探测器2将接收到的硫原子特征射线信息传输至信号处理器4，并通过显示终端显示采集的数据。本实施例中，X光管1、光子探测器2和信号处理器4位于壳体6内，信号处理器4与显示终端可以采用无线通讯模块连接，在壳体6底部设置有通孔8，硫化物采集部5设置在通孔8处，且硫化物采集部5底面暴露在大气中，硫化物采集部5顶面对准X光管1和光子探测器2并暴露在壳体6内。由硫化物采集部5和壳体6共同构成闭式空间。本实施例中，壳体6底面面积大于硫化物采集部5面积，壳体6底面设置有四面镂空的支架，通过支架将壳体6固定在合适高度，例如，硫化物采集部5放置于离地面1.5~2米高的位置。本专利技术中，可先通过实验优选能够激发硫原子发出特征荧光的特定波长，然后将X光管1的波长调整为选取的符合要求的波长，后续使用过程中都可以基于该特定波长进行监测。本实施例中硫化物传感器的工作过程：将硫化物传感器置于采集区域，启动启动X光管1后，X光管1发射X射线，X射线激发硫化物采集部5上的硫原子发出特征荧光射线被光子探测器2接收，光子探测器2将接收到的原子特征射线信息传输至信号处理器4，并通过显示终端显示采集的硫化物情况；使用过程中，可以按照设定时间定期分析或持续监测大气中的硫化物。一种大气中硫酸盐化速率监测方法，采用本实施例中的硫化物传感器，步骤包括：步骤1，将硫化物采集部5暴露于大气中沉积硫化物，暴露时间为t；步骤2，启动X光管1发射X射线，X射线激发硫化物采集部5上的硫原子发出特征荧光射线被光子探测器2接收，光子探测器2将接收到的硫原子特征射线信息传输至信号处理器4，并通过显示终端显示采集的数据；步骤3，读取显示终端显示的数据；当所述数据为硫原子总量时，所述信号处理器4执行执行程序时实现步骤：累计原子数量；当所述数据为硫酸盐化速率时，所述信号处理器4执行执行程序时实现步骤：累计硫原子数量得到硫原子总数A，硫酸盐化速率=硫原子总数A/时间t/采集区域面积S，时间t和采集区域面积S可以是预先设定值。本专利技术针对大气中硫化物尤其是大气中硫酸盐化速率开创了一种全新的传感器和硫酸盐化速率监测方法，不仅能够准确、快速地实现大气中硫化物的采集和监测，而且能够快速实现硫酸盐化速率分析，解决了大气中硫化物和硫酸盐化速率采集周期长、分析数据延迟和数据准确性差的问题，能够真本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫化物传感器，包括硫化物采集部（5），其特征在于：在硫化物采集部（5）附近设置有X光管（1）和光子探测器（2），X光管（1）发射的X射线激发硫化物采集部（5）上的硫原子发出特征荧光射线被光子探测器（2）接收，光子探测器（2）将接收到的硫原子特征射线信息传输至信号处理器（4），并通过显示终端显示采集的数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种硫化物传感器，包括硫化物采集部（5），其特征在于：在硫化物采集部（5）附近设置有X光管（1）和光子探测器（2），X光管（1）发射的X射线激发硫化物采集部（5）上的硫原子发出特征荧光射线被光子探测器（2）接收，光子探测器（2）将接收到的硫原子特征射线信息传输至信号处理器（4），并通过显示终端显示采集的数据。


2.根据权利要求1所述的硫化物传感器，其特征在于：X光管（1）、光子探测器（2）和信号处理器（4）位于壳体（6）内，在壳体（6）底部设置有通孔（8），硫化物采集部（5）设置在通孔（8）处，且硫化物采集部（5）底面暴露在大气中，硫化物采集部（5）顶面对准X光管（1）和光子探测器（2）并暴露在壳体（6）内。


3.根据权利要求2所述的硫化物传感器，其特征在于：由硫化物采集部（5）和壳体（6）共同构成闭式空间。


4.根据权利要求3所述的硫化物传感器，其特征在于：信号处理器（4）与显示终端可以采用无线通讯模块连接。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：郭赞洪，杨小奎，刘聪，李旭，
申请(专利权)人：中国兵器工业第五九研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;50