本发明专利技术提供了一种能实现多种VOCs气体检测的阵列传感气相色谱检测仪及检测方法，包括将待检气和N2引入的第一和第二管路，第一管路接六通阀第一端，第一管路上有气体进样过滤器；六通阀第二端接气体预浓缩装置的进气口，其出气口接六通阀第五端；第二管路接第一三通阀第一端，第一三通阀第三端接六通阀第三端；第一三通阀第二端经开关阀接第二三通阀第二端；第二三通阀第三端经开关阀接六通阀第四端；第二三通阀第一端接气相色谱柱，气相色谱柱接阵列传感检测器；六通阀第六端接负压泵；检测仪进样预浓缩模式，六通阀第一二端接通，第三四端接通，第五六端接通；检测仪分析模式下，六通阀第一六端接通，第二三端接通，第四五端接通。端接通。端接通。
【技术实现步骤摘要】
一种能实现多种VOCs气体检测的阵列传感气相色谱检测仪及检测方法
[0001]本专利技术属于气体检测
，具体涉及一种能实现多种VOCs气体检测的阵列传感气相色谱检测仪及检测方法。
技术介绍
[0002]目前对于空气环境或烟囱排口VOCs气体的组分检测，一般采用传统的色谱分析法分离出单种气体的检测方法。但是由于环境中的组分复杂，种类繁多，不仅有永久性气体，还有易挥发性有机气体等，因此要实现对环境气体各组分的检测，以上的方法有很大的局限性。
[0003]对于气相色谱分析法来说，由于气相色谱柱分非极性、弱极性、中等极性、极性、强极性等，而专用的一个色谱柱只能分开特殊的一类物质，并不能做到对所有的气体的分离。对于不同的有机气体将无法同时采用同一根色谱柱进行分离，例如非极性的色谱柱可以用于烃类、酚类的分离，但是对于醇类却无法分离。因此要做到全组分的分析必然要导致色谱检测仪的外围气路系统复杂，操作繁琐且分析时间长，限制了其在线监测的广泛应用。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的上述不足，提供一种能实现多种VOCs气体检测的阵列传感色谱检测仪。
[0005]其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
[0006]一种能实现多种VOCs气体检测的阵列传感气相色谱检测仪，其特点为，包括：
[0007]一将待检气体引入检测仪的第一进气管路，所述第一进气管路连接一六通阀的第一端口，所述第一进气管路上设有一气体进样过滤器；所述六通阀的第二端口连接一气体预浓缩装置的进气口，所述气体预浓缩装置的出气口连接所述六通阀的第五端口；和
[0008]一将吹扫N2引入检测仪的第二进气管路，所述第二进气管路连接一第一三通阀的第一端口，所述第一三通阀的第三端口连接所述六通阀的第三端口；所述第一三通阀的第二端口经第一开关阀连接一第二三通阀的第二端口；所述第二三通阀的第三端口经第二开关阀连接所述六通阀的第四端口；所述第二三通阀的第一端口连接一气相色谱柱，所述气相色谱柱连接一阵列传感检测器；以及
[0009]一负压泵，所述负压泵连接所述六通阀的第六端口；
[0010]其中，
[0011]所述检测仪处于进样预浓缩模式下，所述六通阀的第一端口与第二端口接通，第三端口与第四端口接通，第五端口与第六端口接通；
[0012]与之不同的是，所述检测仪处于分析模式时，所述六通阀的第一端口与第六端口接通，第二端口与第三端口接通，第四端口与第五端口接通；所述第一开关阀开启，所述第二开关阀关闭，所述负压泵关闭。
[0013]作为本技术方案的进一步改进，所述气体预浓缩装置为一具有冷却系统和加热系统的三级预浓缩柱，所述三级预浓缩柱每一级的填充吸附物都不同。
[0014]也作为本技术方案的进一步改进，所述第一三通阀的第二端口至所述第二三通阀的第二端口间设有第一流量调节阀；所述第一三通阀的第三端口至所述第二三通阀的第三端口间设有第二流量调节阀；由所述第一三通阀至所述第二三通阀，经所述第一流量调节阀流向所述气相色谱柱的N2相对于经所述第二流量调节阀流向所述气相色谱柱的N2，流量比为0:1至5:1。
[0015]作为本技术方案的更进一步改进，所述三级预浓缩柱富集器内填充的吸附材料为分子筛、Tenax-TA和活性碳Carbopack中的一种或多种的组合。
[0016]作为本专利技术的优选实施例之一，所述三级预浓缩柱的解吸温度为60-300℃。
[0017]也作为本专利技术的优选实施例之一，所述阵列传感检测器为由MEMS加工的半导体材料VOCs气体传感器、化学传感器、微型紫外光离子的VOCs气体传感器和微型红外激光VOCs气体传感器组成的阵列传感检测器；所述阵列传感器连接有可将物理信号转换为电信号的传感信号采集卡。
[0018]进一步，单组所述阵列传感检测器由六个传感器组成，单个传感器的传感采集频率≥10次/秒。
[0019]还作为本技术方案的进一步，所述第一进气管路上设有一级稳压阀和二级稳压阀；所述第二进气管路上设有一级稳压阀和二级稳压阀。
[0020]还作为本专利技术的优选实施例之一，所述气相色谱柱为微型MEMS气相色谱柱或毛细气相色谱柱。
[0021]同样的，所述所述气体进样过滤器内置有用于过滤掉空气中的粉尘及水蒸气的空气滤膜。
[0022]同样作为本专利技术的优选实施例，所述负压泵为一采样隔膜泵。
[0023]本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供一种能实现多种VOCs气体检测的检测方法，其特点为，采用前述阵列传感气相色谱检测仪，该方法包括如下步骤：
[0024](1)、将待测气体通过负压泵的抽力依次进入气体进样过滤器、一级稳压和二级稳压装置，之后再进入预浓缩装置中浓缩样品气中的待测VOCs组分；通过预制的程序控制采样的时间，采样时间与浓缩倍数和检测精度成正比；
[0025](2)、在完成分析样气的预浓缩后，通过六通阀的切换进入到分析模式；在分析模式中，作为采样泵的负压泵停止采样，所述预浓缩装置的控温系统迅速升温到指定的解吸温度，温度区间为60-300℃，在此期间所述第二开关阀处于关闭状态；
[0026](3)、到达指定温度后，N2作为吹扫载气将待测气体组分从预浓缩装置中吹扫解吸出来，该过程持续时间可调节；N2载气携带气体进入到所述气相色谱柱中进行组分的分离；气相色谱柱的工作温度为50-180℃；
[0027](4)、待测气体最后进入温度可控的阵列传感检测器，按设定采集频率采集后通过色谱图表的形式进行分析。
[0028]进一步，该方法的步骤(4)中还包括通过比照图谱库来确定气体VOCs物质的浓度和组分的步骤。
[0029]也进一步，该方法还包括通过设置和调节旁路N2气路，并将该气路与待测分析样
气气路混合后一同进入气相色谱柱的步骤。
[0030]采用上述技术方案的阵列传感气相色谱检测仪及检测方法具有以下有益效果：
[0031]1、可以通过色谱柱结合阵列VOCs传感单元，实现环境气体的所有气体组分的分析，不需要多个的色谱柱。
[0032]2、检测时间缩短，对色谱柱的要求更低。
[0033]3、采用MEMS阵列传感和微型色谱，仪器设计结构更简单、成本低，可以实现便携式/手持式，易于在多领域广泛使用。
[0034]4、集成预浓缩柱，可以实现痕量环境气体的检测，检测限可以到0.01ppb，提高了检测仪的应用范围。
附图说明
[0035]图1是本专利技术实施例中多传感色谱检测仪在进样预浓缩模式下的示意图；
[0036]图2是本专利技术实施例中多传感色谱检测仪在分析模式下的示意图；
[0037]图3是图1中删除控制部分的结构示意图；
[0038]图4是图2中删除控制部分的结构示意图；
[0039]图中：1——气体进样过滤器；2/7/19/20——流量调节阀；3/8/30/31——流量计；4/9——一级稳压本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种能实现多种VOCs气体检测的阵列传感气相色谱检测仪，其特征在于，包括：一将待检气体引入检测仪的第一进气管路，所述第一进气管路连接一六通阀的第一端口，所述第一进气管路上设有一气体进样过滤器；所述六通阀的第二端口连接一气体预浓缩装置的进气口，所述气体预浓缩装置的出气口连接所述六通阀的第五端口；和一将吹扫N2引入检测仪的第二进气管路，所述第二进气管路连接一第一三通阀的第一端口，所述第一三通阀的第三端口连接所述六通阀的第三端口；所述第一三通阀的第二端口经第一开关阀连接一第二三通阀的第二端口；所述第二三通阀的第三端口经第二开关阀连接所述六通阀的第四端口；所述第二三通阀的第一端口连接一气相色谱柱，所述气相色谱柱连接一阵列传感检测器；以及一负压泵，所述负压泵连接所述六通阀的第六端口；其中，所述检测仪处于进样预浓缩模式下，所述六通阀的第一端口与第二端口接通，第三端口与第四端口接通，第五端口与第六端口接通；所述检测仪处于分析模式下，所述六通阀的第一端口与第六端口接通，第二端口与第三端口接通，第四端口与第五端口接通；所述第一开关阀开启，所述第二开关阀关闭，所述负压泵关闭。2.根据权利要求1所述能实现多种VOCs气体检测的阵列传感气相色谱检测仪，其特征在于，所述气体预浓缩装置为一具有冷却系统和加热系统的三级预浓缩柱，所述三级预浓缩柱每一级的填充吸附物都不同。3.根据权利要求1所述能实现多种VOCs气体检测的阵列传感气相色谱检测仪，其特征在于，所述第一三通阀的第二端口至所述第二三通阀的第二端口间设有第一流量调节阀；所述第一三通阀的第三端口至所述第二三通阀的第三端口间设有第二流量调节阀；由所述第一三通阀至所述第二三通阀，经所述第一流量调节阀流向所述气相色谱柱的N2相对于经所述第二流量调节阀流向所述气相色谱柱的N2，流量比为0:1至5:1。4.根据权利要求2所述能实现多种VOCs气体检测的阵列传感气相色谱检测仪，其特征在于，所述三级预浓缩柱富集器内填充的吸附材料为分子筛、Tenax-TA和活性碳Carbopack中的一种或多种的组合。5.根据权利要求2所述能实现多种VOCs气体检测的阵列传感气相色谱检测仪，其特征在于，所述三级预浓缩柱的解吸温度为60-300℃。6.根据权利要求1所述能实现多种VOCs气体检测的阵列传感气相色谱检测仪，其特征在于，所述阵列传感检测器为由MEMS加工的半导体材料VOCs气体传感器、化学传感器、微型紫外光...
【专利技术属性】
技术研发人员：翁小平，王哲刚，诸益霖，陈涛，李尤，汪桢，
申请(专利权)人：上海因士环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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