一种氮氧化物气体检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种氮氧化物气体检测系统，包括：空气进气装置、臭氧发生器、臭氧流量测量装置、臭氧流量控制装置、样气进气装置、样气流量测量装置、样气流量控制装置、控制器、反应室、滤光片、检测器和抽气泵。应用本实用新型专利技术可以实现低流量的氮氧化物气体浓度检测。型可以实现低流量的氮氧化物气体浓度检测。型可以实现低流量的氮氧化物气体浓度检测。

【技术实现步骤摘要】
一种氮氧化物气体检测系统


[0001]本申请涉及大气监测领域和医疗
，尤其涉及一种氮氧化物气体检测系统。

技术介绍

[0002]氮氧化物气体(NOx)主要是指一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)，当它们在大气中的含量和存在的时间达到对人、动物、植物以及其他物质产生有害影响的程度时，就会形成相应的污染。NOx可以和大气中其他污染物发生光化学反应形成光化学烟雾污染。而且，NOx还可以通过呼吸进入人体肺的深部，从而引起支气管炎或肺气肿。
[0003]随着工业污染的逐步加剧，雾霾天气的频繁出现，空气污染已经严重影响到人类的身体健康。因此，空气质量的检测变得尤为重要，而对NOx的检测则是空气质量检测中很重要的一项检测。
[0004]另外，人体呼出的气体中的一氧化氮是由气道细胞产生的，其浓度与炎症细胞数目高度相关联，可以作为气道炎症生物标志物。因此，呼出气一氧化氮的测定已经广泛地应用于呼吸道疾病的诊断与监控中，在该测定中也需要对人体呼出的一氧化氮气体进行检测。
[0005]然而，在现有技术的气体检测技术中，还存在以下的问题：
[0006]1)检测过程中所需的样气流量大(例如，需要600ml/min以上)，因此在一些场合是不适用的，例如，对人体呼出的气体进行检测时，很难达到所需的样气流量。
[0007]2)现有技术中的检测器通常都是采用模拟检测器，因此测量的精度和灵敏性不足。
[0008]因此，需要提出一种高灵敏度的检测技术以克服现有技术中的上述问题。

技术实现思路

>[0009]有鉴于此，本技术提供了一种氮氧化物气体检测系统，从而可以实现低流量的氮氧化物气体浓度检测。
[0010]本技术的技术方案具体是这样实现的：
[0011]一种氮氧化物气体检测系统，该系统包括：空气进气装置、臭氧发生器、臭氧流量测量装置、臭氧流量控制装置、样气进气装置、样气流量测量装置、样气流量控制装置、控制器、反应室、滤光片、检测器和抽气泵；
[0012]所述空气进气装置的气路输出端与所述臭氧发生器的气路输入端连接；所述臭氧发生器的气路输出端与所述臭氧流量测量装置的气路输入端连接；所述臭氧流量测量装置的一个气路输出端与所述臭氧流量控制装置的气路输入端连接，所述臭氧流量测量装置的测量电信号输出端与所述控制器连接；所述臭氧流量控制装置的一个气路输出端与所述反应室的第一输入端连接，所述臭氧流量控制装置的电信号控制端口与所述控制器连接；
[0013]所述样气进气装置的气路输出端与所述样气流量测量装置的气路输入端连接；所
述样气流量测量装置的一个气路输出端与所述样气流量控制装置的气路输入端连接，所述样气流量测量装置的测量电信号输出端与所述控制器连接；所述样气流量控制装置的一个气路输出端与所述反应室的第二输入端连接，所述样气流量控制装置的电信号控制端口与所述控制器连接；
[0014]所述滤光片设置在所述反应室与所述检测器之间；
[0015]所述反应室的气路输出端与所述抽气泵连接；所述检测器与所述控制器连接。
[0016]较佳的，所述空气进气装置包括：空气进气口和空气净化器；
[0017]所述空气净化器，用于对所流经的空气进行除尘和/或除湿操作。
[0018]较佳的，所述空气进气装置中还进一步包括：空气温控器；
[0019]所述空气温控器，用于对所流经的空气进行加热或制冷操作。
[0020]较佳的，所述样气进气装置包括：样气进气口和样气净化器；
[0021]所述样气净化器，用于对所流经的样气进行除尘和/或除湿操作。
[0022]较佳的，所述样气进气装置中还进一步包括：样气温控器；
[0023]所述样气温控器，用于对所流经的样气进行加热或制冷操作。
[0024]较佳的，所述空气进气装置或样气进气装置中还进一步包括：冷凝装置、冷凝水收集装置和蠕动泵；
[0025]所述冷凝装置的输入端与净化器的输出端连接，所述冷凝装置的一个输出端与温控器的输入端连接，另一个输出端与冷凝水收集装置的输入端连接，所述冷凝水收集装置的输出端与蠕动泵连接；
[0026]所述控制器分别与所述冷凝装置和温控器连接。
[0027]较佳的，所述检测器为单光子检测器。
[0028]较佳的，所述单光子检测器为雪崩光电二极管单光子检测器或者光电倍增管单光子检测器。
[0029]较佳的，所述雪崩光电二极管单光子检测器中包括：高压电源模块、主动淬灭模块、温控模块、脉冲整形模块和雪崩光电二极管；
[0030]所述雪崩光电二极管分别与所述高压电源模块、主动淬灭模块、温控模块的一端连接；所述温控模块的另一端与所述脉冲整形模块连接；
[0031]所述雪崩光电二极管，用于对接收到的光脉冲中的单光子进行检测，并将检测到的单光子转化为电荷信号输出；
[0032]所述主动淬灭模块，用于通过MOSFET开关主动释放所述雪崩光电二极管因光脉冲而产生的电荷能量；
[0033]所述脉冲整形模块，用于对微弱的电荷信号进行放大，然后通过高速比较器将模拟信号整形为数字信号，同时经过由若干个逻辑芯片组成的整形电路，将脉冲整形为固定宽度和幅度并输出；
[0034]所述温控模块，用于将所述雪崩光电二极管的温度控制在预设温度范围内；
[0035]所述高压电源模块，用于提供电能。
[0036]较佳的，所述光电倍增管单光子检测器中包括：光电倍增管、放大模块、比较模块、脉冲整形模块和电源模块；
[0037]所述光电倍增管、放大模块、比较模块和脉冲整形模块依次连接；所述电源模块与
所述光电倍增管连接；
[0038]所述光电倍增管，用于对接收到的光脉冲中的单光子进行检测，并将检测到的单光子转化为电荷信号输出；
[0039]所述放大模块，用于对微弱的电信号进行放大；
[0040]其中，该放大模块中设置有放大电路，所述放大电路分为两级，第一级放大电路将电流信号转为电压信号，第二级放大电路对电压信号进一步放大；
[0041]所述比较模块，用于将模拟的电信号转换为数字信号；
[0042]所述脉冲整形模块，用于通过多级的逻辑芯片将数字信号整形为若干个固定宽度的脉冲；其中，脉冲个数对应于输入信号的信号宽度，输入信号的信号宽度与输出信号的脉冲个数成正比；
[0043]所述电源模块，用于提供电能。
[0044]如上可见，在本技术中的氮氧化物气体检测系统中，由于设置了臭氧流量测量装置、臭氧流量控制装置、样气流量测量装置、样气流量控制装置和控制器，因此，控制器可以根据臭氧流量测量装置的测量结果对臭氧流量控制装置发送控制指令，使得臭氧流量控制装置可以根据控制指令对进入反应室的臭氧的流量进行控制；同样，控制器也可以根据样气流量测量装置的测量结果对样气流量控制装置发送控制指令，使得样气流量控制装置可以根据控制指令对进入反应室的样气的流量进行控制。所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮氧化物气体检测系统，其特征在于，该系统包括：空气进气装置、臭氧发生器、臭氧流量测量装置、臭氧流量控制装置、样气进气装置、样气流量测量装置、样气流量控制装置、控制器、反应室、滤光片、检测器和抽气泵；所述空气进气装置的气路输出端与所述臭氧发生器的气路输入端连接；所述臭氧发生器的气路输出端与所述臭氧流量测量装置的气路输入端连接；所述臭氧流量测量装置的一个气路输出端与所述臭氧流量控制装置的气路输入端连接，所述臭氧流量测量装置的测量电信号输出端与所述控制器连接；所述臭氧流量控制装置的一个气路输出端与所述反应室的第一输入端连接，所述臭氧流量控制装置的电信号控制端口与所述控制器连接；所述样气进气装置的气路输出端与所述样气流量测量装置的气路输入端连接；所述样气流量测量装置的一个气路输出端与所述样气流量控制装置的气路输入端连接，所述样气流量测量装置的测量电信号输出端与所述控制器连接；所述样气流量控制装置的一个气路输出端与所述反应室的第二输入端连接，所述样气流量控制装置的电信号控制端口与所述控制器连接；所述滤光片设置在所述反应室与所述检测器之间；所述反应室的气路输出端与所述抽气泵连接；所述检测器与所述控制器连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空气进气装置包括：空气进气口和空气净化器；所述空气净化器，用于对所流经的空气进行除尘和/或除湿操作。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述空气进气装置中还进一步包括：空气温控器；所述空气温控器，用于对所流经的空气进行加热或制冷操作。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述样气进气装置包括：样气进气口和样气净化器；所述样气净化器，用于对所流经的样气进行除尘和/或除湿操作。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述样气进气装置中还进一步包括：样气温控器；所述样气温控器，用于对所流经的样气进行加热或制冷操作。6.根据权利要求3或5所述的系统，其特征在于，所述空气进气装置或样气进气装置中还进一步包括：冷凝装置、冷凝水收集装置和蠕动泵；所述冷凝装置的输入端与净化器的输出端连接，所述冷凝装置的一个输出端与温控器的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：张景秀，侯珑斐，张志伟，韩宇，
申请(专利权)人：北京是卓科技有限公司，
类型：新型
国别省市：