一种大气氧化性指示因子检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及一种大气氧化性指示因子检测装置及检测方法，所述装置包括第一空气流路、第二空气流路、第三空气流路、臭氧流路、一氧化氮流路、第一混合室、第二混合室、检测流路、二氧化氮检测器和采样装置；采样装置能够经所述第一空气流路、第二空气流路和第三空气流路采集空气样品；第一空气流路配置有催化装置，催化装置用于将空气样品中的NOy催化还原为NO；所述臭氧流路配置有臭氧供给装置；第一空气流路、第二空气流路和臭氧流路分别与第一混合室连通；一氧化氮流路配置有一氧化氮供给装置；第三空气流路和一氧化氮流路分别与第二混合室连通；第一混合室和第二混合室经检测流路连通二氧化氮检测器。该装置检测精度高、准确可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种大气氧化性指示因子检测装置及检测方法
本专利技术属于大气环境检测
，具体涉及一种大气氧化性指示因子检测装置及检测方法。
技术介绍
大气光化学烟雾是以臭氧为主的二次污染物所组成的强氧化性污染物。受人类活动增加的影响，城市和区域大气中丰富的氮氧化物和挥发性有机物在太阳照射下发生反应，产生了一些氧化性很强的气体。在中国快速经济发展的区域和特大城市中，大气的氧化性水平较高，检测大气氧化性指标十分必要。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种大气氧化性指示因子检测装置及检测方法。本专利技术实施例提出了一种大气氧化性指示因子检测装置，包括第一空气流路、第二空气流路、第三空气流路、臭氧流路、一氧化氮流路、第一混合室、第二混合室、检测流路、二氧化氮检测器和采样装置；所述采样装置能够经所述第一空气流路、第二空气流路和第三空气流路采集空气样品；所述第一空气流路配置有催化装置，所述催化装置用于将空气样品中的NOy催化还原为NO；所述臭氧流路配置有臭氧供给装置；所述第一空气流路、第二空气流路和臭氧流路分别与第一混合室连通；所述一氧化氮流路配置有一氧化氮供给装置；所述第三空气流路和一氧化氮流路分别与第二混合室连通；所述第一混合室和第二混合室经检测流路连通二氧化氮检测器。进一步，所述第一空气流路配置有第一富集装置；所述第二空气流路配置有第二富集装置；所述第三空气流路配置有第三富集装置；所述第一富集装置、第二富集装置和第三富集装置分别用于富集空气样品。进一步，所述第一富集装置、第二富集装置和第三富集装置均为透明富集腔，所述富集腔的内径大于相应空气流路的管径。进一步，所述富集腔由石英材料制成。进一步，所述第二富集装置具有可拆卸的第一遮光部件，所述第三富集装置具有可拆卸的第二遮光部件；所述第二空气流路还与所述第二混合室连通。进一步，所述第一空气流路配置有第一电控阀；所述第三空气流路配置有第三电控阀；所述臭氧流路配置有第四电控阀；所述一氧化氮流路配置有第五电控阀；所述检测流路配置有第一三通电控阀，或者，所述检测流路包括第一检测流路和第二检测流路，所述第一混合室经第一检测流路与二氧化氮检测器连通，所述第二混合室经第二检测流路与二氧化氮检测器连通，第一检测流路和第二检测流路分别配置有电控阀；所述第二空气流路经第二三通电控阀分别连通第一混合室和第二混合室，或者，第二空气流路经第二电控阀连通第一混合室，经第六电控阀连通第二混合室。进一步，所述臭氧流路还配置有第一流量控制器；所述一氧化氮流路还配置有第二流量控制器；所述采样装置经采样流路与二氧化氮检测器连通，用于采集空气样品，并将待测气体送入所述二氧化氮检测器，所述采样流路配置有第三流量控制器。进一步，所述检测装置还包括控制器，所述控制器用于控制采样装置的启闭、臭氧供给装置的启闭、一氧化氮供给装置的启闭、催化装置的启闭和催化温度、二氧化氮检测器的启闭、各电控阀和各流量控制器。本专利技术实施例还提出一种利用上述大气氧化性指示因子检测装置检测大气总氧化剂生成速率的方法，包括以下步骤：S1、空气样品经第三空气流路进入第三富集装置，富集后进入第二混合室，NO气体经一氧化氮流路进入第二混合室，与空气样品中的O3反应；S2、反应所得到的待测气体进入二氧化氮检测器，获得大气中Ox的体积分数，经计算，得到大气总氧化剂生成速率dOx/dt。本专利技术实施例还提出一种利用上述大气氧化性指示因子检测装置检测大气总氧化剂生成效率的方法，包括以下步骤：S1、空气样品经第一空气流路进入第一富集装置，富集后进入催化装置，空气样品中的NOy被催化还原为NO后，进入第一混合室，臭氧经臭氧流路进入第一混合室与NO反应后，待测气体进入二氧化氮检测器；空气样品经第三空气流路进入第二富集装置，NO气体经一氧化氮流路进入第二混合室，与空气样品中的O3反应后，待测气体进入二氧化氮检测器；经检测计算，获得大气中NOy的体积分数；S2、空气样品经第二空气流路进入第二富集装置，富集后进入第一混合室，臭氧经臭氧流路进入第一混合室与空气样品中的NO反应后，待测气体进入二氧化氮检测器，经检测计算，获得NOx的体积分数；S3、空气样品经第三空气流路进入第三富集装置，富集后进入第二混合室，NO气体经一氧化氮流路进入第二混合室，与空气样品中的O3反应后；待测气体进入二氧化氮检测器，获得Ox的体积分数；S4、根据t时刻与t0时刻的大气中Ox、NOy、NOx的体积分数，得到采样时间内三者的体积分数差值Ox(t-t0)，NOy(t-t0)和NOx(t-t0)，多次检测，获得多个体积分数差值Ox(t-t0)，NOy(t-t0)和NOx(t-t0)，对多个Ox(t-t0)和[NOy(t-t0)-NOx(t-t0)]值进行线性回归，获得线性回归曲线，该曲线的斜率k即为大气总氧化剂生成效率；根据k值能够解析大气中臭氧的来源。本专利技术实施例的有益效果：本专利技术实施例提出的大气氧化性指示因子检测装置能够用于检测大气氧化性指示因子，能够用于总氧化剂来源分析，系统精度高、准确可靠。附图说明图1是本专利技术实施例提出的大气氧化性指示因子检测装置示意图；图2是本专利技术实施例提出的大气氧化性指示因子检测装置的控制系统示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本专利技术并不局限于附图和以下实施例。本专利技术中，符号“Ox”代表大气总氧化剂，大气所含多种氧化剂中，O3和NO2占绝大多数，因此，本专利技术采用O3和NO2代表大气总氧化剂“Ox”，用来表征大气氧化能力。本专利技术中，符号“NOx”代表NO和NO2，符号“NOz”代表NOx的氧化产物，符号“NOy”代表NOx和NOz的集合。本专利技术中，大气氧化性指示因子，是指与大气的氧化性相关的参数，包括但不限于总氧化剂生成效率，总氧化剂生成速率，NOx、NOy、Ox、NO2等氧化剂在大气中的体积分数。实施例1大气氧化性指示因子检测装置参照图1，本实施例提出了一种大气氧化性指示因子检测装置，包括第一空气流路10、第二空气流路20、第三空气流路30、臭氧流路40、一氧化氮流路50、第一混合室60、第二混合室70、二氧化氮检测器90、采样流路S；所述第一空气流路10、第二空气流路20和第三空气流路30用于采集空气样品。所述第一空气流路10配置有第一富集装置11、催化装置12和第一电控阀13。所述第一富集装置11用于富集空气样品。所述催化装置12用于将空气样品中的NOy催化还原为NO。所述第二空气流路20配置有第二富集装置21和第二电控阀22。所述第二富集装置21用于富集空气样品。所述臭氧流路40配置有臭氧供给装置41、第一流量控制器42和第四电控阀43。所述臭氧供给装置41，例如为臭氧发生器，用于供给臭氧。所述第一空气流路10、第二空气流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大气氧化性指示因子检测装置，其特征在于，包括第一空气流路、第二空气流路、第三空气流路、臭氧流路、一氧化氮流路、第一混合室、第二混合室、检测流路、二氧化氮检测器和采样装置；/n所述采样装置能够经所述第一空气流路、第二空气流路和第三空气流路采集空气样品；/n所述第一空气流路配置有催化装置，所述催化装置用于将空气样品中的NOy催化还原为NO；所述臭氧流路配置有臭氧供给装置；所述第一空气流路、第二空气流路和臭氧流路分别与第一混合室连通；/n所述一氧化氮流路配置有一氧化氮供给装置；所述第三空气流路和一氧化氮流路分别与第二混合室连通；/n所述第一混合室和第二混合室经检测流路连通二氧化氮检测器。/n

【技术特征摘要】
1.一种大气氧化性指示因子检测装置，其特征在于，包括第一空气流路、第二空气流路、第三空气流路、臭氧流路、一氧化氮流路、第一混合室、第二混合室、检测流路、二氧化氮检测器和采样装置；
所述采样装置能够经所述第一空气流路、第二空气流路和第三空气流路采集空气样品；
所述第一空气流路配置有催化装置，所述催化装置用于将空气样品中的NOy催化还原为NO；所述臭氧流路配置有臭氧供给装置；所述第一空气流路、第二空气流路和臭氧流路分别与第一混合室连通；
所述一氧化氮流路配置有一氧化氮供给装置；所述第三空气流路和一氧化氮流路分别与第二混合室连通；
所述第一混合室和第二混合室经检测流路连通二氧化氮检测器。


2.如权利要求1所述的大气氧化性指示因子检测装置，其特征在于，所述第一空气流路配置有第一富集装置；所述第二空气流路配置有第二富集装置；所述第三空气流路配置有第三富集装置；所述第一富集装置、第二富集装置和第三富集装置分别用于富集空气样品。


3.如权利要求2所述的大气氧化性指示因子检测装置，其特征在于，所述第一富集装置、第二富集装置和第三富集装置均为透明富集腔，所述富集腔的内径大于相应空气流路的管径。


4.如权利要求3所述的大气氧化性指示因子检测装置，其特征在于，所述富集腔由石英材料制成。


5.如权利要求3所述的大气氧化性指示因子检测装置，其特征在于，所述第二富集装置具有可拆卸的第一遮光部件，所述第三富集装置具有可拆卸的第二遮光部件；所述第二空气流路还与所述第二混合室连通。


6.如权利要求5所述的大气氧化性指示因子检测装置，其特征在于，所述第一空气流路配置有第一电控阀；所述第三空气流路配置有第三电控阀；所述臭氧流路配置有第四电控阀；所述一氧化氮流路配置有第五电控阀；所述检测流路配置有第一三通电控阀，或者，所述检测流路包括第一检测流路和第二检测流路，所述第一混合室经第一检测流路与二氧化氮检测器连通，所述第二混合室经第二检测流路与二氧化氮检测器连通，第一检测流路和第二检测流路分别配置有电控阀；所述第二空气流路经第二三通电控阀分别连通第一混合室和第二混合室，或者，第二空气流路经第二电控阀连通第一混合室，经第六电控阀连通第二混合室。


7.如权利要求6所述的大气氧化性指示因子检测装置，其特征在于，所述臭氧流路还配置有第一流量控制器；所述一氧化氮流路还配置有第二流量控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉东生，徐小娟，王跃思，
申请(专利权)人：中国科学院大气物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11