CN104155254A - 一种臭氧浓度分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种臭氧浓度分析仪，通过进气过滤器、出气过滤器、臭氧洗涤器、电磁阀、三通接头、紫外光传感器、光强控制器、数据处理模块、电源模块、气泵、显示模块、打印机的配合使用，实现了使用紫外光光度法检测臭氧浓度，本发明通过气体过滤设备使检测气体洁净无杂质；通过光强控制器将紫外灯光强控制在一个最合适的位置，并且使光强稳定度达到十万分之五，这样精度和灵敏度得到了保证，使量程可达0-600ppm，精度可达±3%，最高分辨率可达0.001ppm；测量周期≤12s，是一个比较短的时间；无需定期跟换臭氧传感器，只需例行一年一次的校准即可，维护方便；独立电源模块，将电路各个部分电源隔离，减小电路、环境噪声对检测电路的干扰。
Description
技术领域
本发明涉及测量设备技术领域，具体地说涉及一种采用紫外光光度法测量的高精度、高稳定度、大量程的臭氧浓度分析仪。
背景技术
我们知道地球大气层上有一层臭氧层，臭氧的知识也逐渐普及，利用臭氧做水净化、空气净化、杀菌消毒等也无所不在；目前，对于臭氧浓度的检测方法有很多，其中，靛蓝二磺酸钠分光光度法、紫外光光度法和化学发光荧光法，为1996年我国《环境空气质量标准》中推荐的三种臭氧分析测定方法，而紫外光光度法是世界上应用最广泛、技术最成熟的方法；研究表明臭氧仅对波长253.7nm的紫外线具有最大吸收系数，在此波长下紫外线通过臭氧会产生衰减，符合朗伯—比尔定律，该方法已被美国等国家作为臭氧标准分析方法；在国标中要求臭氧检测仪用稳定的紫外灯光源产生紫外线，用光波过滤器过滤掉其它波长紫外光，只允许波长253.7nm通过，经过样品光电传感器，再经过臭氧吸收池后，到达采样光电传感器，通过样品光电传感器和采样光电传感器电信号比较，再经过数学模型的计算，得出臭氧浓度大小。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种采用紫外光光度法来实现高精度、高稳定度、一致性好的臭氧浓度分析仪；选用合适的材料和管道架设尽可能减小待测臭氧的损耗；能够以一定的方式汇报结果数据。
本发明的技术解决方案是这样实现的：一种臭氧浓度分析仪，包括进气过滤器、出气过滤器、臭氧洗涤器、电磁阀、三通接头、紫外光传感器、光强控制器、数据处理模块、电源模块、气泵；所述进气过滤器的出气口通过气管与三通接头的第一接嘴相连；所述三通接头的第二接嘴通过气管与臭氧洗涤器进气口相连；所述三通接头的第三接嘴通过气管与电磁阀的第一进气口相连；所述臭氧洗涤器出气口通过气管与电磁阀的第二进气口相连；所述电磁阀的出气口通过气管与紫外光传感器的进气口相连；所述紫外光传感器的出气口通过气管与出气过滤器的进气口相连；所述紫外光传感器还与光强控制器、数据处理模块相连接；所述光强控制器与数据处理模块相连接；所述电磁阀与数据处理模块相连接；所述出气过滤器的出气口通过气管与气泵的进气口相连；所述进气过滤器对待检测气体除湿并去除颗粒物；所述臭氧洗涤器专门去除臭氧，产生不含臭氧的零空气；所述数据处理模块控制电磁阀切换；所述紫外光传感器利用臭氧对紫外光的的吸收原理，将光强信号转换成模拟信号，向数据处理模块传递需求信息；所述光强控制器通过传感器来控制紫外灯的光强；所述出气过滤器对检测后的气体过滤，将无害气体送至气泵；所述气泵在数据处理模块的控制下工作，产生抽力带动整个气管内的气体流动，并将检测过气体排出仪器；所述电源模块将220V交流电转换成各个部分所需的电源，为整台仪器供电。
优选的，还包括显示模块和打印机；所述显示模块显示当前臭氧浓度值；所述打印机可以选择性打印当前检测的臭氧浓度值。
优选的，所述紫外光传感器内部安装有紫外灯，通过滤光镜产生单一的紫外光，并且输出被臭氧削减后的光强信息给数据处理模块。
优选的，所述臭氧洗涤器为选择性臭氧洗涤器。
优选的，所述电源模块为独立电源模块，将电路各个部分电源隔离。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明的一种臭氧浓度分析仪，通过进气过滤器、出气过滤器、臭氧洗涤器、电磁阀、三通接头、紫外光传感器、光强控制器、数据处理模块、电源模块、气泵的配合使用，实现了使用紫外光光度法检测臭氧浓度，本发明通过气体过滤设备使检测气体洁净无杂质；通过光强控制器来精确控制紫外线光强和光强稳定度，光强控制器将紫外灯光强控制在一个最合适的位置，并且使光强稳定度达到十万分之五，这样精度和灵敏度得到了保证，使量程可达0-600ppm，精度可达±3%，最高分辨率可达0.001ppm；测量周期≤12s，是一个比较短的时间；无需定期跟换臭氧传感器，只需例行一年一次的校准即可，维护方便；通过合理的电源方案来为各个部分提供电源，确保各部分之间的隔离，减小电路、环境噪声对检测电路的干扰。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明的一种臭氧浓度分析仪的结构示意图；
其中：1、进气过滤器；2、出气过滤器；3、臭氧洗涤器；4、电磁阀；5、三通接头；6、紫外光传感器；7、光强控制器；8、数据处理模块；9、电源模块；10、气泵；11、显示模块；12、打印机。
具体实施方式
下面结合附图来说明本发明。
如附图1所示为本发明所述的一种臭氧浓度分析仪，包括进气过滤器1、出气过滤器2、臭氧洗涤器3、电磁阀4、三通接头5、紫外光传感器6、光强控制器7、数据处理模块8、电源模块9、气泵10、显示模块11、打印机12；所述进气过滤器1的出气口通过气管与三通接头5的第一接嘴相连；所述三通接头5的第二接嘴通过气管与臭氧洗涤器3的进气口相连；所述三通接头5的第三接嘴通过气管与电磁阀4的第一进气口相连；所述臭氧洗涤器3的出气口通过气管与电磁阀4的第二进气口相连；所述电磁阀4的出气口通过气管与紫外光传感器6的进气口相连；所述紫外光传感器6的出气口通过气管与出气过滤器2的进气口相连；所述紫外光传感器6还与光强控制器7、数据处理模块8相连接；所述光强控制器7与数据处理模块8相连接；所述电磁阀4与数据处理模块8相连接；所述出气过滤器2的出气口通过气管与气泵10的进气口相连；所述电源模块9将220V交流电转换成各个部分所需的电源，为整台仪器供电；所述显示模块11显示当前臭氧浓度值；所述打印机12可以选择性打印当前检测的臭氧浓度值；所述电源模块9为独立电源模块，将电路各个部分电源隔离；所述臭氧洗涤器3为选择性臭氧洗涤器；所述三通接头5和气管在选择时可以选用专用的三通接头和专用气管来实施连接。
所述进气过滤器1对待检测臭氧气体除湿并去除颗粒物；所述选择性臭氧洗涤器3专门去除臭氧，产生不含臭氧的零空气；所述数据处理模块8控制电磁阀4切换，使零空气和待测臭氧气体交替进入吸收池；所述紫外光传感器6利用臭氧对紫外光的的吸收原理，在吸收池的一端通过低压汞灯发出紫外光，再经过专用滤镜只使253.7nm的紫外光进入吸收池，利用吸收池内的气体对波长为253.7nm的紫外光吸收，在臭氧池的另一端通过光电传感器感应光强，再将光强信号转换成模拟信号；所述数据处理模块8根据朗伯-比尔定律，对紫外光传感器6传来的信号进行处理，得出臭氧浓度；所述光强控制器7是一个实时闭路反馈***，可以精确控制紫外灯光强；所述出气过滤器2对检测后的气体过滤，将无害气体送至气泵10；所述气泵10在数据处理模块8的控制下工作，产生抽力带动整个气管内的气体流动，并将检测过气体排出仪器。
通过进气过滤器1、出气过滤器2、臭氧洗涤器3、电磁阀4、三通接头5、紫外光传感器6、光强控制器7、数据处理模块8、电源模块9、气泵10、显示模块11、打印机12的配合使用，实现了使用紫外光光度法检测臭氧浓度；本发明通过气体过滤设备使检测气体洁净无杂质；通过光强控制器来精确控制紫外线光强和光强稳定度，光强控制器将紫外灯光强控制在一个最合适的位置，并且使光强稳定度达到十万分之五，这样精度和灵敏度得到了保证，使量程可达0-600ppm，精度可达±3%，最高分辨率可达0.001ppm；测量周期≤12s，是一个比较短的时间；无需定期跟换臭氧传感器，只需例行一年一次的校准即可，维护方便；通过合理的电源方案来为各个部分提供电源，确保各部分之间的隔离，减小电路、环境噪声对检测电路的干扰；通过合理的检测电路来保证检测的精度和灵敏度；选用合适的材料和管道架设尽可能减小待测臭氧的损耗；能够以一定的方式汇报结果数据。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种臭氧浓度分析仪，其特征在于：包括进气过滤器、出气过滤器、臭氧洗涤器、电磁阀、三通接头、紫外光传感器、光强控制器、数据处理模块、电源模块、气泵；所述进气过滤器的出气口通过气管与三通接头的第一接嘴相连；所述三通接头的第二接嘴通过气管与臭氧洗涤器进气口相连；所述三通接头的第三接嘴通过气管与电磁阀的第一进气口相连；所述臭氧洗涤器出气口通过气管与电磁阀的第二进气口相连；所述电磁阀的出气口通过气管与紫外光传感器的进气口相连；所述紫外光传感器的出气口通过气管与出气过滤器的进气口相连；所述紫外光传感器还与光强控制器、数据处理模块相连接；所述光强控制器与数据处理模块相连接；所述电磁阀与数据处理模块相连接；所述出气过滤器的出气口通过气管与气泵的进气口相连；所述进气过滤器对待检测气体除湿并去除颗粒物；所述臭氧洗涤器专门去除臭氧，产生不含臭氧的零空气；所述数据处理模块控制电磁阀切换；所述紫外光传感器利用臭氧对紫外光的的吸收原理，将光强信号转换成模拟信号，向数据处理模块传递需求信息；所述光强控制器通过传感器来控制紫外灯的光强；所述出气过滤器对检测后的气体过滤，将无害气体送至气泵；所述气泵在数据处理模块的控制下工作，产生抽力带动整个气管内的气体流动，并将检测过气体排出仪器；所述电源模块将220V交流电转换成各个部分所需的电源，为整台仪器供电。
2.如权利要求1所述的一种臭氧浓度分析仪，其特征在于：还包括显示模块和打印机；所述显示模块显示当前臭氧浓度值；所述打印机可以选择性打印当前检测的臭氧浓度值。
3.如权利要求1所述的一种臭氧浓度分析仪，其特征在于：所述紫外光传感器内部安装有紫外灯，通过滤光镜产生单一的紫外光，并且输出被臭氧削减后的光强信息给数据处理模块。
4.如权利要求1所述的一种臭氧浓度分析仪，其特征在于：所述臭氧洗涤器为选择性臭氧洗涤器。
5.如权利要求1所述的一种臭氧浓度分析仪，其特征在于：所述电源模块为独立电源模块，将电路各个部分电源隔离。
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