本发明专利技术提供了一种臭氧净生成速率分析方法及分析装置,属于空气检测技术领域,所述臭氧净生成速率分析方法包括如下步骤:S10:在反应腔和参比腔的外周罩设透光罩;S20:采用不同的入射角照射透光罩,获取对应的臭氧生成速率δP1、δp2、……、δPn;S30:取下透光罩,重复S20步骤获取臭氧生成速率δP1’、δp2’、……、δPn’;S40:将δP1、δp2、……、δPn和δP1’、δp2’、……、δPn’进行拟合,得出误差拟合曲线X;S50:将反应腔、参比腔和透光罩固定在旋转台上,旋转台每经过预设时间旋转预设角度;S60:得到臭氧净生成速率A,通过误差拟合曲线X进行补偿,得到臭氧净生成速率B。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于空气检测,具体涉及一种臭氧净生成速率分析方法及分析装置。
技术介绍
1、臭氧生成速率的模拟计算或直接测量有助于区分局地光化学生成与输送的贡献,以及判断臭氧生成对vocs(挥发性有机物)和nox(氮氧化物)变化的敏感性,从而为污染控制策略的制定提供科学的依据;
2、臭氧生成速率的直接测量法原理为:将两个流动反应管置于室外,其中一个为接受太阳紫外辐射的反应管,另一个为隔绝太阳紫外辐射的参照管,随后利用腔衰减相移光谱法测量二氧化氮技术,从而计算两个反应管内二氧化氮的数值差值,计算得到大气中的臭氧净生成速率。
3、该种测量方法有以下不足:
4、(1)两个反应管放置的位置和角度固定,但是一天中的不同时段太阳的入射角度不同,且各地太阳天顶角不同,对应的反应管中的二氧化氮光解速率(臭氧主要来源)也在发生变化,导致实际检测结果不准;
5、(2)两个反应管内的湿度和温度会有差异,对检测结果产生干扰;
6、(3)两个反应管露天放置,如遇恶劣天气容易发生损坏,运维成本增加。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种臭氧净生成速率分析方法及分析装置,旨在解决现有的测量方法实际检测结果不准,并且由于温度和湿度的差异会对检测结果造成干扰,露天的测量环境容易损坏运维成本较高的技术问题。
2、第一方面,本专利技术实施例提供一种臭氧净生成速率分析方法,包括如下步骤:
3、s10:在反应腔和参比腔的外周罩设透光罩;p>4、s20:使用模拟灯在固定辐照强度下采用不同的入射角照射透光罩,以模拟太阳光的不同光照角度,获取不同入射角对应的臭氧生成速率δp1、δp2、……、δpn;
5、s30:取下透光罩,重复s20步骤获取不同入射角对应的臭氧生成速率δp1’、δp2’、……、δpn’;
6、s40:将δp1、δp2、……、δpn和δp1’、δp2’、……、δpn’进行拟合,得出误差拟合曲线x;
7、s50:将反应腔、参比腔和透光罩固定在旋转台上并放置在室外,旋转台每经过预设时间旋转预设角度;
8、s60:计算室外反应腔和参比腔的臭氧生成速率差值得到臭氧净生成速率a,将臭氧净生成速率a通过误差拟合曲线x进行补偿,得到臭氧净生成速率b。
9、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,步骤s40和s50之间还包括:
10、s41:制备不同湿度的零空气通入罩设有透光罩的反应腔和参比腔中,获取不同湿度的零空气对应的臭氧生成速率hr1、hr2、……、hrn;
11、s42:制备不同湿度的二氧化氮标气b1、b2、……、bn;
12、s43:通入罩设有透光罩的反应腔和参比腔中,获取不同湿度的二氧化氮标气对应的臭氧生成速率hp1、hp2、……、hpn;
13、s44:制备不同湿度的二氧化氮标气b1、b2、……、bn,并对二氧化氮标气进行除水处理,得到二氧化氮标气b1’、b2’、……、bn’;
14、s45:重复步骤s42,获取臭氧生成速率hp1’、hp2’、……、hpn’;
15、s46:比对臭氧生成速率hp1、hp2、……、hpn和臭氧生成速率hp1’、hp2’、……、hpn’,得到不同湿度下的测量误差cp1、cp2、……、cpn;
16、s47:将臭氧生成速率hr1、hr2、……、hrn和测量误差cp1、cp2、……、cpn一一对应进行拟合,得到不同湿度的误差曲线y;
17、其中,s60步骤中的臭氧净生成速率a通过误差曲线y进行修正。
18、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,在反应腔和参比腔的进气管路上设置湿度传感器,将湿度传感器的测量数值代入误差曲线y,对当前的臭氧净生成速率a进行修正。
19、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,s20步骤和s30步骤中,每个入射角度对应测量多次臭氧生成速率得到当前入射角度的数据组,每个入射角度对应的臭氧生成速率δpn为数据组中所有数据的平均值。
20、本申请实施例所示的方案,与现有技术相比:
21、(1)增加了旋转台,在对臭氧净生成速率进行检测的过程中,旋转台在不同的时段会自动调整角度,通过人工设定调整的角度值和间隔的时段,使得旋转台可带动反应腔和参比腔根据太阳的运动轨迹和时间调整方向,可保证反应腔和参比腔中太阳的入射角度保持在理想范围内,太阳光的入射角度更理想,折射损失率更低,反应腔内的光照更充足,臭氧的光解反应与实际环境空气中的反应过程更为接近,测量的环境中臭氧净生成速率的结果更加准确;
22、(2)通过在反应腔和参比腔的外周套设透光罩,反应腔和参比腔内的温度和湿度情况更加接近,减少了误差,提高了最终输出数据的一致性和准确性;
23、(3)由于在反应腔和参比腔的外周设置了透光罩,为了避免透光罩造成的太阳光损失对检测结果的影响,在实际测量之前测量设置透光罩和不设置透光罩的臭氧生成速率,进而得到误差拟合曲线x,在实际测量后将得到的臭氧净生成速率根据误差拟合曲线x进行补偿,使得检测结果更加精准。
24、第二方面,本专利技术实施例还提供了一种臭氧净生成速率分析装置,用于实施上述臭氧净生成速率分析方法,包括:
25、支架;
26、旋转台,固设于所述支架顶部,所述旋转台具有驱动轴,所述驱动轴的轴向水平分布,且用于绕自身轴向旋转;
27、反应箱,固设于所述驱动轴,所述反应箱为透光材质,所述反应箱内设有反应管和参比管。
28、结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述反应箱的一侧设有开合门。
29、结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述开合门与所述反应箱之间连接有铰链,所述开合门上设有把手。
30、结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述反应箱内设有吸水变色凝胶。
31、结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述支架的顶部还设有转轴,所述转轴的轴向平行于竖直方向,且与所述支架转动配合,所述旋转台固接于所述转轴顶端。
32、结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述支架为三脚架。
33、本申请实施例所示的方案,与现有技术相比,通过设置旋转台,可在实际测量的时候,通过旋转台带动反应箱旋转,实现对太阳光的自动追踪,保证太阳光的入射角度恒定,降低太阳光的损失率,提高测量精度;通过将反应管和参比管设置在反应箱内,反应箱可对反应管和参比管进行保护,降低运维成本;通过在反应管和参比管的外周设置反应箱,反应箱壳降低反应管和参比管内的温湿度差异,提高输出结果的一致性和准确性。
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【技术保护点】
1.一种臭氧净生成速率分析方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的臭氧净生成速率分析方法,其特征在于,步骤S40和S50之间还包括:
3.如权利要求2所述的臭氧净生成速率分析方法,其特征在于,在反应腔和参比腔的进气管路上设置湿度传感器,将湿度传感器的测量数值代入误差曲线Y,对当前的臭氧净生成速率A进行修正。
4.如权利要求1所述的臭氧净生成速率分析方法,其特征在于,S20步骤和S30步骤中,每个入射角度对应测量多次臭氧生成速率得到当前入射角度的数据组,每个入射角度对应的臭氧生成速率δPn为数据组中所有数据的平均值。
5.一种臭氧净生成速率分析装置,其特征在于,用于实施如权利要求1-4任意一项所述的臭氧净生成速率分析方法,包括:
6.如权利要求5所述的臭氧净生成速率分析装置,其特征在于,所述反应箱的一侧设有开合门。
7.如权利要求6所述的臭氧净生成速率分析装置,其特征在于,所述开合门与所述反应箱之间连接有铰链,所述开合门上设有把手。
8.如权利要求5所述的臭氧净生成速率分析装置,其特征在于,所述反应箱内设有吸水变色凝胶。
9.如权利要求5所述的臭氧净生成速率分析装置,其特征在于,所述支架的顶部还设有转轴,所述转轴的轴向平行于竖直方向,且与所述支架转动配合,所述旋转台固接于所述转轴顶端。
10.如权利要求5所述的臭氧净生成速率分析装置,其特征在于,所述支架为三脚架。
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【技术特征摘要】
1.一种臭氧净生成速率分析方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的臭氧净生成速率分析方法,其特征在于,步骤s40和s50之间还包括:
3.如权利要求2所述的臭氧净生成速率分析方法,其特征在于,在反应腔和参比腔的进气管路上设置湿度传感器,将湿度传感器的测量数值代入误差曲线y,对当前的臭氧净生成速率a进行修正。
4.如权利要求1所述的臭氧净生成速率分析方法,其特征在于,s20步骤和s30步骤中,每个入射角度对应测量多次臭氧生成速率得到当前入射角度的数据组,每个入射角度对应的臭氧生成速率δpn为数据组中所有数据的平均值。
5.一种臭氧净生成速率分析装置,其特征在于,用于实施如权利要求1-...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭小龙,崔志旺,尚永昌,王宏杰,董浩,孙程,纪亮亮,周紫阳,李松鹤,尹念念,孟繁荣,杨建虎,
申请(专利权)人:河北先河环保科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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