CN2589971Y - 空气质量氮氧化物自动监测仪 - Google Patents
空气质量氮氧化物自动监测仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2589971Y CN2589971Y CN 02293066 CN02293066U CN2589971Y CN 2589971 Y CN2589971 Y CN 2589971Y CN 02293066 CN02293066 CN 02293066 CN 02293066 U CN02293066 U CN 02293066U CN 2589971 Y CN2589971 Y CN 2589971Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air quality
- reaction chamber
- nitrogen oxide
- automatic
- monitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 69
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 61
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 40
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 29
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 claims description 3
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 18
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003570 air Substances 0.000 description 17
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical group O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- RJIWZDNTCBHXAL-UHFFFAOYSA-N nitroxoline Chemical compound C1=CN=C2C(O)=CC=C([N+]([O-])=O)C2=C1 RJIWZDNTCBHXAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000009614 chemical analysis method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002796 luminescence method Methods 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000033772 system development Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种空气质量氮氧化物自动监测仪。包括有样气输入分两路，一路有钼炉，有反应室、排气泵及光电倍增管、臭氧发生器，在气路中设有切换阀模块，切换阀模块由四个单向阀组成，钼炉通过二个单向阀分别和反应室、排气泵连通，另一路样气也通过二个单向阀分别和反应室、排气泵连通，四个单向阀两两联动。本实用新型应用于空气质量自动监测站，具有工作稳定、性能可靠、精度高、易于操作和高性能价格比等特点。可以满足我国空气质量自动监测的需要。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学环境监测、环境保护和自动控制领域，具体地说是一种空气质量氮氧化物自动监测仪。
背景技术
环境空气中的主要污染成份是二氧化硫SO2、氮氧化物NOx和10微米以下的固态粉尘颗粒。SO2和NOx是引起酸雨和光化学烟雾的主要原因。现有的监测方法是化学分析法，由于要进行现场采样、实验室分析，所以无法对空气中的污染成份进行连续自动在线监测。已有的美国Monitor公司88系列产品，其中的空气中氮氧化物自动监测仪使用了先进的高灵敏化学发光法制成，其原理是在化学发光反应室内臭氧和NO1反应变成NO2的同时发出光子，发光与NO1的含量相关，其结构原理如图1，图中7为臭氧发生器，通入两个反应室1、2，样气输入后分成两路，一路通入钼炉1，进行NO2/NO转换，转换后进入反应室1，在臭氧的作用下，测量空气中 氮氧化物的光子发射，经光电倍增管3检测送入计算机6，样气输入后分成两路的另一路，直接进入反应室2、4，在臭氧的作用下测量的是空气中的NO，也经另一个光电倍增管5送入计算机6，这种仪器存在着造价昂贵，性能价格比低，不易操作维护，不太实用，稳定性、可靠性均不高。
发明内容
本实用新型的目的：
本实用新型的目的是发明一种空气质量氮氧化物自动监测仪，采用化学发光法的环境空气NOx(氮氧化物)监测仪，解决我国环境监测中NOx的连续实时自动监测问题。采用国际上最新的环境监测技术和方法，设计出工作稳定可靠、精度高、易于操作维护和造价低的、最终可替代进口产品的样机。为开展我国环境综合治理，改善环境质量提供连续实时自动监测技术及仪器。
一种空气质量氮氧化物自动监测仪，包括有样气输入分两路，一路有钼炉，有反应室、排气泵及光电倍增管、臭氧发生器，其特征在于在气路中设有切换阀模块，切换阀模块由四个单向阀组成，钼炉通过二个单向阀分别和反应室、排气泵连通，另一路样气也通过二个单向阀分别和反应室、排气泵连通，四个单向阀两两联动。钼炉接反应室的单向阀与另一路样气接排气泵的单向阀联动，钼炉接排气泵的单向阀与另一路样气接反应室的单向阀联动。
气路中设有延迟管，该管接入两气路中之任何一路。可以是延迟管接入有钼炉的一路气路。也可以是另一路。延迟管接在钼炉的前端。只有一个反应室和一只光电倍增管。反应室和光电倍增管之间加有一个滤色片。切换阀的时序控制及光电倍增管的检测信号的后处理均由预处理器和计算机进行。切换阀为电动单向阀，共有四个，两两联动。延迟管直径6-10mm，长度16-22米的四氟乙烯管，绕成螺旋状。
气路中的钼炉是NO2/NO1转换器在原有技术中已有使用。
本实用新型采用国家环保局及美国环境保护组织(USEPA)推荐的高灵敏化学发光法，研制出高性能价格比、实用可靠的环境空气质量NOx自动监测仪产品样机。解决***研制中高灵敏探测器、低噪声放大器、卡尔曼数字滤波器、***温度漂移、气体通道与光学***设计等关键技术。借鉴国外最新的监测仪器指标，通过一些关键技术，提高和改善了仪器的稳定性可靠性，最终研制高性能价格比的监测仪器。
NOx监测仪采用先进的双路循环同时采样分时采集气动***，不但降低了在NO2稳定的环境中NO浓度快速变化所产生的测量误差，同时与传统的同类双通道***相比，只使用一个反应室和一只光电倍增管探测器，简化了***结构，提高了***的可靠性。内装的活性碳净气器向监测仪提供无NOx的零空气。因此，可以通过对清除NOx的空气定期采样，以监测本底信号，从而消除零点漂移。
由于以不同时间对NO与NOx采样，当NO2浓度不变时，NO浓度的快速变化由于时间差异会导致NO2读数改变。为了防止出现这种误差，监测仪具有两个样气孔，样气以320ml/min流量同时通过两孔。当从一个孔出来的样气流进入反应室时，从另一个孔出来的样气流则被吸进样品保留环路延迟管，在下一循环中，样气保留环路内的气体通过钼炉被吸入反应室。这样，在NO和NOx两种循环中，可以分析同种气体的含量，从而降低在NO2稳定的环境中NO浓度快速变化所产生的测量误差。
因此，设计的切换阀可以是四个单向阀，两两联动，当其中一路联动时，若样气通过阀送入反应室，则接有钼炉和延迟管的另一路同时通入排气泵排出，反之当另一路联动时，将经延迟管及钼炉的转换成氮氧化物NOX通过阀送入反应室，则另一样气回路通过阀通入排气泵排出。
监测仪还具有温度与压力补偿，通过对用于标度监测仪的已知浓度气体的测量调整标度比。仪器具有自动过量程特性，可完成自动量程转换。
监测仪采用了先进的Kalman数字滤波器。是经典的最优线性滤波器，从递归型估计器出发，以均方估计误差最小为准则对响应时间和信噪比进行最佳优化。滤波器根据测定值的变化率，通过改变时间常数，改善***信噪比。若信号迅速变化，则仪器容许快速响应。若信号稳定，用长时间降低噪声。***连续地分析信号，并使用相适应的滤波时间。
本实用新型应用于空气质量自动监测站，具有工作稳定、性能可靠、精度高、易于操作和高性能价格比等特点。可以满足我国空气质量自动监测的需要。
附图说明
图1为美国Moniton公司氮氧化物自动监测仪简化结构原理示意图。
图2为本实用新型简化结构原理示意图。
图3为本实用新型气路切换阀内部结构及外部连接的结构示意图。
图4为本实用新型实际结构简图。
具体实施方式
参见图1、图2，其中，图中1、钼炉转换器，2、反应室1，3、光电倍增管1，4、反应室2，5、光电倍增管2，6、计算机，7、臭氧发生器，8、延迟管，9、切换阀模块，10、排气泵，11、滤光片。
A、样品入口，B、排气口。
91、92、93、94为四个单向阀，91、93联动，92、94联动，用虚线表示，反应室2无样气进入，不测量，单向阀91、93打开，92、94关闭，样气直接通过反应室2进行测量，同时打开接钼炉1的一路使其通过阀93排出，此路一通延迟管8内就同时通过了样气。
单向阀92、94打开，91、93关闭，接钼炉1的一路样气通入反应室2，另一路脚阀94排出，排气泵10进行抽气。
在气路中设有切换阀9，切换阀9有两个输入端和两个输出端，其中一个输入端直接接样气A，另一路接钼炉1，切换阀9的输出端一路接反应室2，另一路旁路反应室2，然后一同经排气泵排出。在两气派路中的一路设有延迟管8，延迟管接在有钼炉1的一路气路，延迟管接在钼炉的前端。
本实用新型通过切换气路的切换，使样气同时采样分时采集的气动***，降低了在NO2稳定的环境中NO浓度快速变化所产生的测量误差，而且只用一个反应室2和一只光电倍增管3简化了***结构，提高了可靠性，当然在反应室2和光电倍增管3之间加有一个滤光片11，图中10为排气泵，样本气从A入口从B排出。切换阀9的时序控制及光电倍管3的检测信号的后处理均由预处理结构和计算机6进行。切换阀为电动单向阀，共有四个，两两联动。延迟管直径6-10mm，长度16-22米的四氟乙烯管，绕成螺旋状。
本实用新型采用国家环保局及美国环境保护组织(USEPA)推荐的高灵敏化学发光法，研制出高性能价格比、实用可靠的环境空气质量NOx自动监测仪产品样机。解决***研制中高灵敏探测器、低噪声放大器、卡尔曼数字滤波器、***
温度漂移、气体通道与光学***设计等关键技术。借鉴国外最新的监测仪器指标，通过一些关键技术，提高和改善了仪器的稳定性可靠性，最终研制高性能价格比的监测仪器。
NOx监测仪采用先进的双路循环同时采样分时采集气动***，不但降低了在NO2稳定的环境中NO浓度快速变化所产生的测量误差，同时与传统的同类双通道***相比，只使用一个反应室2和一只光电倍增管3探测器，简化了***结构，提高了***的可靠性。内装的活性碳净气器12向监测仪提供无NOx的零空气。因此，可以通过对清除NOx的空气定期采样，以监测本底信号，从而消除零点漂移。
气路中的臭氧发生器15是原有仪器中的已有技术，是由环境气体首先进入干燥器14然后进入臭氧发生器15，输出管路借用切换阀9已设置的50恒温预热，保持稳定的温度进入反应室2。
测量回路子的样气是从环境气体中进入高锰酸钾筒16去除硫化物再经5微米的粒子器13进入测量回路。
图中延迟管8是用长18米，直径8mm的聚四氟乙烯管制，为了减小体积盘成螺旋状。钼炉1是用直径6mm不锈钢管绕制，内填金属钼粉末。
由于以不同时间对NO与NOx采样，当NO2浓度不变时，NO浓度的快速变化由于时间差异会导致NO2读数改变。为了防止出现这种误差，监测仪具有两个样气孔，样气以320ml/min流量同时通过两孔。当从一个孔出来的样气流进入反应室2时，从另一个孔出来的样气流则被吸进样品保留环路延迟管8，在下一循环中，样气保留环路内的气体通过钼炉1被吸入反应室2。这样，在NO和NOx两种循环中，可以分析同种气体的含量，从而降低在NO2稳定的环境中NO浓度快速变化所产生的测量误差。
监测仪还具有温度与压力补偿，通过对用于标度监测仪的已知浓度气体的测量调整标度比。仪器具有自动过量程特性，可完成自动量程转换。
监测仪采用了先进的Kalman数字滤波器。是经典的最优线性滤波器，从递归型估计器出发，以均方估计误差最小为准则对响应时间和信噪比进行最佳优化。滤波器根据测定值的变化率，通过改变时间常数，改善***信噪比。若信号迅速变化，则仪器容许快速响应。若信号稳定，用长时间降低噪声。***连续地分析信号，并使用相适应的滤波时间。
本实用新型应用于空气质量自动监测站，具有工作稳定、性能可靠、精度高、易于操作和高性能价格比等特点。可以满足我国空气质量自动监测的需要。
Claims (10)
1、一种空气质量氮氧化物自动监测仪，包括有样气输入分两路，一路有钼炉，有反应室、排气泵及光电倍增管、臭氧发生器，其特征在于在气路中设有切换阀模块，切换阀模块由四个单向阀组成，钼炉通过二个单向阀分别和反应室、排气泵连通，另一路样气也通过二个单向阀分别和反应室、排气泵连通，四个单向阀两两联动。
2、根据权利要求1所述的空气质量氮氧化物自动监测仪，其特征在于有延迟管接入两气路中没有钼炉之一路。
3、根据权利要求1所述的空气质量氮氧化物自动监测仪，其特征在于延迟管接入有钼炉的一路气路。
4、根据权利要求2、3所述的空气质量氮氧化物自动监测仪，其特征在于延迟管接在钼炉的前端。
5、根据权利要求1所述的空气质量氮氧化物自动监测仪，其特征在于只有一个反应室和一只光电倍增管。
6、根据权利要求5所述的空气质量氮氧化物自动监测仪，其特征在于反应室和光电倍增管之间加有一个滤色片。
7、根据权利要求1、5所述的空气质量氮氧化物自动监测仪，其特征在于切换阀的时序控制及光电倍增管的检测信号的后处理均由预处理器和计算机进行。
8、根据权利要求1所述的空气质量氮氧化物自动监测仪，其特征在于切换阀为共有四个电动单向阀。
9、根据权利要求1所述的空气质量氮氧化物自动监测仪，其特征在于钼炉接反应室的单向阀与另一路样气接排气泵的单向阀联动，钼炉接排气泵的单向阀与另一路样气接反应室的单向阀联动。
9、根据权利要求2、3、4、5所述的空气质量氮氧化物自动监测仪，其特征在于所述的延迟管直径6-10mm，长度16-22米的四氟乙烯管，绕成螺旋状。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 02293066 CN2589971Y (zh) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 空气质量氮氧化物自动监测仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 02293066 CN2589971Y (zh) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 空气质量氮氧化物自动监测仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2589971Y true CN2589971Y (zh) | 2003-12-03 |
Family
ID=33751175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 02293066 Expired - Fee Related CN2589971Y (zh) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 空气质量氮氧化物自动监测仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2589971Y (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100454005C (zh) * | 2006-11-03 | 2009-01-21 | 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 | 利用臭氧氧化检测沉积物或土壤中的有机物含量的方法 |
| CN100514042C (zh) * | 2005-07-21 | 2009-07-15 | 华南师范大学 | 双室型氮氧化物化学发光反应室 |
| CN102608105A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-07-25 | 河北先河环保科技股份有限公司 | 一种含活性氮的化合物的转化装置 |
| CN104330355A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-02-04 | 武汉怡特环保科技有限公司 | 双光路氮氧化物分析装置 |
-
2002
- 2002-12-25 CN CN 02293066 patent/CN2589971Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100514042C (zh) * | 2005-07-21 | 2009-07-15 | 华南师范大学 | 双室型氮氧化物化学发光反应室 |
| CN100454005C (zh) * | 2006-11-03 | 2009-01-21 | 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 | 利用臭氧氧化检测沉积物或土壤中的有机物含量的方法 |
| CN102608105A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-07-25 | 河北先河环保科技股份有限公司 | 一种含活性氮的化合物的转化装置 |
| CN104330355A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-02-04 | 武汉怡特环保科技有限公司 | 双光路氮氧化物分析装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7454950B2 (en) | Vehicle exhaust gas analyzer | |
| CN1869706A (zh) | 烟气排放连续监测方法及其装置 | |
| CN103499558A (zh) | 一种用于测定水中汞浓度的***及方法 | |
| CN109425489B (zh) | 排气分析装置、排气分析方法和存储介质 | |
| CN2914094Y (zh) | 一种烟气排放连续监测装置 | |
| CN2589971Y (zh) | 空气质量氮氧化物自动监测仪 | |
| Pereira et al. | Mrasurement of Atmospheric Formaldehyde Using a Drop Collector and In-Situ Colorimetry | |
| CN205562503U (zh) | 一种便式智能汽车尾气检测装置 | |
| CN109752344B (zh) | 一种便携式非甲烷总烃浓度检测仪及检测方法 | |
| CN204731209U (zh) | 非甲烷总烃分析设备 | |
| CN113959792A (zh) | 一种基于低温等离子体热解的烟气中汞测量装置及方法 | |
| CN108885198B (zh) | 使用红外气体检测器的宽范围的气体检测 | |
| CN208847549U (zh) | 一种大气采样*** | |
| CN1715882A (zh) | 双室型氮氧化物化学发光反应室 | |
| CN108489935B (zh) | 一种吸收光谱气体传感领域自加宽效应的修正方法 | |
| CN215066132U (zh) | 一种基于caps测氮氧化物的分析仪 | |
| CN213121586U (zh) | 车辆尾气成分检测*** | |
| CN205584149U (zh) | 一种用于紫外光差分气体检测***的信号降噪电路 | |
| JP2006349639A (ja) | 差量法形赤外線ガス分析装置とその校正方法 | |
| JP4188096B2 (ja) | 測定装置 | |
| CN1525156A (zh) | 用于臭氧老化试验箱的臭氧浓度检测方法及装置 | |
| CN114660232A (zh) | 一种气体分析仪 | |
| CN212964585U (zh) | 一种提高硝酸盐氮和总氮灵敏度的气相分子吸收光谱仪 | |
| CN215866549U (zh) | 一种气体中硫含量分析装置 | |
| CN212872401U (zh) | 一种脱硫净烟气烟道氧量的测量*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |