一种基于双通道检测池的气态亚硝酸测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于双通道检测池的气态亚硝酸测量装置包括：气体采样模块、重氮化反应模块和双通道检测池模块。气体采样模块用于从外部按照预设速率吸入待检测气体进行捕集，得到捕集液。重氮化反应模块用于接收捕集液进行反应染色，得到染色反应液。双通道检测池模块用于接收染色反应液，并根据所需测量精度以及量程选择相对应的通道进行检测，向染色反应液通入单色光，并接收透射染色反应液后的单色光，基于透射染色反应液的单色光后得到检测信号从而计算出待检测气体中气态亚硝酸含量。降低了测量的操作难度系数和减少整体设备的体积和重量，集成化和小型化。减少由于环境温度变化而造成测量结果的系统误差，扩展了仪器的检测浓度量程。了仪器的检测浓度量程。了仪器的检测浓度量程。

A gas nitrite measuring device based on double channel detection cell

【技术实现步骤摘要】
一种基于双通道检测池的气态亚硝酸测量装置


[0001]本技术属于气体检测领域，尤其涉及一种基于双通道检测池的气态亚硝酸测量装置。

技术介绍

[0002]气态亚硝酸是(HONO)是大气化学循环反应中氢氧自由基(OH)的重要前体物，与大气中光化学烟雾、灰霾等空气污染问题有重要的关系。此外，HONO进入人体后可以与二甲胺、二乙胺等组织胺迅速反应生成亚酸硝胺，是四大化学致癌物质之一，严重威胁着人体健康。目前关于HONO的主要来源研究发现，其包括来自NO与OH的均相反应、土壤排放、非均相反应和直接排放，其中直接排放主要为机动车尾气排放。由于源排放HONO浓度范围存在巨大的波动性性。因此，准确测量源排放HONO浓度是评估其源排放特征与贡献重要前提，对大气化学反应研究有着重要的意义。
[0003]目前，HONO的测量方法主要基于光学法和湿化学法。利用光学法测定气态亚硝酸的浓度，主要依靠气态亚硝酸的光学性质进行测量。最常用的基于光学法的测量技术分别是差分吸收光谱法(DOAS)、腔增强吸收光谱法(CEAS)和化学离子化质谱(CIMS)。光学法具有检出限高，时间分辨率高等优点，但是由于设备体积大，成本高，主要应用于固定的大型观测实验。湿化学法测量HONO主要采用原理是采用吸收液将采样气体中的气态HONO转变为亚硝酸根(NO2‑
)，后续利用不同的检测方法进行定量。湿化学法中，湿化学法中常用的在线测量技术包括：湿式扩散管
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离子色谱技术(WD
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IC)、烟雾箱
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离子色谱技术(MC
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IC)、螺旋管
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液相色谱技术(Coil
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HPLC)、长光程吸收光谱技术(LOPAP)、螺旋管
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离子色谱技术(Coil
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IC)，其中最广泛运用在大气HONO测量中的在线测量技术为LOPAP技术。LOPAP检测设备的优点是检测限低，测量的精度高，但目前的LOPAP检测设备的时间分辨率低，响应时间长，测量量程有限，同时依赖昂贵的色谱仪与光谱仪进行分析。
[0004]具体地，传统LOPAP技术需要采用双通道螺旋管对气态亚硝酸进行捕集，主要是可以通过两个通道校正干扰组分对HONO的测量影响，扣除背景信号的误差，但使用双通道螺旋管需要配备更多的液泵和溶液，同时需要两个长光程流通池和两套光谱仪，一方面增加了测量仪器的体积和重量，另一方面增加的仪器的成本。
[0005]传统的LOPAP虽然采用了两个长光程流通池对气态亚硝酸进行检测，但其中一个通道用于干扰组分和背景的校正，同时，两个长光程流通池的光池长度相同，只能实现一个量程下的HONO测量，难以同时满足低量程和高量程的HONO测量。
[0006]光谱仪的选型是实现HONO准确测量的重要基础，传统的LOPAP测量设备采用商业化的全光程光谱仪，需使用电脑软件对吸收光谱图进行解析，虽然可以全光谱的解析HONO的吸收特征，但增加了仪器的操作难度，时间分辨率较低，同时也提高了仪器的成本。
[0007]因此，目前LOPAP技术仅适用于大气环境等低浓度和稳定性高的测量环境中，对于排放浓度范围宽，波动大等高排放的源排放检测却无法使用，如机动车尾气排放测量和工业点源测量等。

技术实现思路

[0008]本技术的技术目的是提供一种基于双通道检测池的气态亚硝酸测量装置，以解决上述
技术介绍
的问题。
[0009]为解决上述问题，本技术的技术方案为：
[0010]一种基于双通道检测池的气态亚硝酸测量装置，包括：气体采样模块、重氮化反应模块和双通道检测池模块；
[0011]气体采样模块与重氮化反应模块管路连接，用于从外部按照预设速率吸入待检测气体，并对待检测气体中的气态亚硝酸进行捕集，得到捕集液；
[0012]重氮化反应模块分别与气体采样模块和双通道检测池模块管路连接，重氮化反应模块用于接收捕集液进行反应染色，得到染色反应液；
[0013]双通道检测池模块用于接收染色反应液，并根据所需测量精度以及量程选择相对应的通道进行检测，向染色反应液通入单色光，并接收透射染色反应液后的单色光，基于透射染色反应液的单色光后得到检测信号从而计算出待检测气体中气态亚硝酸含量。
[0014]具体地，气体采样模块包括吸收液容置腔、第一液体脉冲微量泵、吸收器和气泵；
[0015]吸收器设有气体进口、气体出口、液体进口和液体出口，吸收器用于对待检测气体中的气态亚硝酸进行捕集；
[0016]吸收器的气体进口用于从外部吸收待检测气体，吸收器的气体出口与气泵管路连接，气泵用于抽气形成负压，使得待检测气体经吸收器捕集后从气体出口输出，并经气泵排出；
[0017]吸收器的液体进口与第一液体脉冲微量泵的一端管路连接，第一液体脉冲微量泵的另一端与吸收液容置腔管路连接，吸收液容置腔内放置吸收液，第一液体脉冲微量泵用于抽取吸收液至吸收器以进行气态亚硝酸捕集；
[0018]吸收器的液体出口与重氮化反应模块管路连接，用于输出捕集液。
[0019]进一步优选地，还包括气液分离器、干燥管；
[0020]气液分离器包括进口、气体出口和液体出口，气液分离器的进口与吸收器的气体出口管路连接，用于对捕集后的待检测气体进行气液分离，液体出口用于排出分离后的液体，气体出口用于排出分离后的气体；气体出口与干燥管的一端管路连接，干燥管用于对分离后的气体进行干燥处理。
[0021]进一步优选地，还包括质量流量计，质量流量计与干燥管的另一端管路连接，用于对流经的气体流量进行检测，以对气泵的抽气速率大小控制提供依据。
[0022]具体地，重氮化反应模块包括反应液容置腔、第二液体脉冲微量泵、第三液体脉冲微量泵和反应器；
[0023]反应液容置腔与第二液体脉冲微量泵的一端管路连接，反应液容置腔用于存放反应液，第二液体脉冲微量泵用于从反应液容置腔提取反应液并输出；
[0024]第三液体脉冲微量泵的一端分别与第二液体脉冲微量泵的另一端、气体采样模块的输出端管路连接，第三液体脉冲微量泵的另一端与反应器的进口管路连接，用于将反应液和捕集液混合后输入至反应器；
[0025]反应器用于进行反应染色，得到染色反应液并输出至双通道检测池模块。
[0026]进一步优选地，还包括气泡分离器和液体流量计；
[0027]液体流量计与反应器的出口管路连接，用于检测染色反应液的流量大小；
[0028]气泡分离器的一端与液体流量计管路连接，另一端与双通道检测池模块管路连接，用于除去染色反应液中的气泡。
[0029]具体地，双通道检测池模块包括第四液体脉冲微量泵、第五液体脉冲微量泵、第一检测组件和第二检测组件；
[0030]第四液体脉冲微量泵用于从重氮化反应模块接收染色反应液并输入至第一检测组件，第一检测组件用于检测染色反应液得到待检测气体中气态亚硝酸含量；
[0031]第五液体脉冲微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双通道检测池的气态亚硝酸测量装置，其特征在于，包括：气体采样模块、重氮化反应模块和双通道检测池模块；所述气体采样模块与所述重氮化反应模块管路连接，用于从外部按照预设速率吸入待检测气体，并对所述待检测气体中的气态亚硝酸进行捕集，得到捕集液；所述重氮化反应模块分别与所述气体采样模块和所述双通道检测池模块管路连接，所述重氮化反应模块用于接收所述捕集液进行反应染色，得到染色反应液；所述双通道检测池模块用于接收所述染色反应液，并根据所需测量精度以及量程选择相对应的通道进行检测，向所述染色反应液通入单色光，并接收透射所述染色反应液后的单色光，基于透射所述色反应液的单色光后得到检测信号从而计算出所述待检测气体中气态亚硝酸含量。2.根据权利要求1所述的基于双通道检测池的气态亚硝酸测量装置，其特征在于，所述气体采样模块包括吸收液容置腔、第一液体脉冲微量泵、吸收器和气泵；所述吸收器设有气体进口、气体出口、液体进口和液体出口，所述吸收器用于对所述待检测气体中的气态亚硝酸进行捕集；所述吸收器的气体进口用于从外部吸收所述待检测气体，所述吸收器的气体出口与所述气泵管路连接，所述气泵用于抽气形成负压，使得所述待检测气体经所述吸收器捕集后从气体出口输出，并经所述气泵排出；所述吸收器的液体进口与所述第一液体脉冲微量泵的一端管路连接，所述第一液体脉冲微量泵的另一端与所述吸收液容置腔管路连接，所述吸收液容置腔内放置吸收液，所述第一液体脉冲微量泵用于抽取吸收液至所述吸收器以进行气态亚硝酸捕集；所述吸收器的液体出口与所述重氮化反应模块管路连接，用于输出所述捕集液。3.根据权利要求2所述的基于双通道检测池的气态亚硝酸测量装置，其特征在于，还包括气液分离器、干燥管；所述气液分离器包括进口、气体出口和液体出口，所述气液分离器的进口与所述吸收器的气体出口管路连接，用于对捕集后的待检测气体进行气液分离，所述液体出口用于排出分离后的液体，所述气体出口用于排出分离后的气体；所述气体出口与所述干燥管的一端管路连接，所述干燥管用于对分离后的气体进行干燥处理。4.根据权利要求3所述的基于双通道检测池的气态亚硝酸测量装置，其特征在于，还包括质量流量计，所述质量流量计与所述干燥管的另一端管路连接，用于对流经的气体流量进行检测，以对所述气泵的抽气速率大小控制提供依据。5.根据权利要求1所述的基于双通道检测池的气态亚硝酸测量装置，其特征在于，所述重氮化反应模块包括反应液容置腔、第二液体脉冲微量泵、第三液体脉冲微量泵和反应器；所述反应液容置腔与所述第二液体脉冲微量泵的一端管路连接，所述反应液容置腔用于存放反应液，所述第二液体脉冲微量泵用于从所述反应液容置腔提取所述反应液并...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑君瑜，廖松地，朱曼妮，余飞，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：新型
国别省市：