[發(fā)明專利]智能紫外氣體分析儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910135826.8
• 申請(qǐng)日: 2009-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN101526472A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃鑫;胡體寶;周權(quán)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶川儀自動(dòng)化股份有限公司;重慶川儀分析儀器有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/33
• 分類號(hào): G01N21/33;G02B7/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 魏忠暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及精密儀器領(lǐng)域，具體地說(shuō)，本發(fā)明是一種智能紫外氣體分析 儀。該智能紫外氣體分析儀用于對(duì)排放到大氣中的二氧化硫、硫化氫及氮氧 化物的含量進(jìn)行測(cè)量。

背景技術(shù)

目前，由于經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，導(dǎo)致電力和煤炭能源的需求不斷上升， 使得我國(guó)的二氧化硫、硫化氫及氮氧化物排放量也持續(xù)上升，排放到大氣中 的這些氣體會(huì)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境和人民生存環(huán)境造成直接的、嚴(yán)重的影響。

而每年我國(guó)為這些排放物造成的經(jīng)濟(jì)損失要付出上千億元的代價(jià)，從可 持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和改善民生環(huán)境的角度考慮，近年我國(guó)出臺(tái)環(huán)保法規(guī)，規(guī)定了 關(guān)于煙道氣排放量的明確指標(biāo)，并實(shí)行排污收費(fèi)。因此，作為工廠和環(huán)保監(jiān) 測(cè)部門的眼睛-煙道氣在線分析儀的研制就勢(shì)在必行。

目前在工廠內(nèi)運(yùn)行的在線分析儀表主要是基于紅外和紫外吸收以及紫外 熒光等方式。

其中采用紅外吸收檢測(cè)原理的儀表，由于監(jiān)測(cè)原理的限制，此種方法的 檢測(cè)出限較低，儀器穩(wěn)定性較差，干擾能力尤其是抗背景氣干擾能力較差， 從而限制了紅外線氣體分析儀在某些特殊場(chǎng)合的應(yīng)用。

中國(guó)實(shí)用新型專利第02265522.0號(hào)公開了一種雙光束紫外檢測(cè)儀，該雙 光束紫外檢測(cè)儀由紫外光源、干涉濾光片、樣品池和光電轉(zhuǎn)換裝置組成，光 電轉(zhuǎn)換裝置包括一個(gè)樣品光電轉(zhuǎn)換器件和一個(gè)參比光電轉(zhuǎn)換器件。紫外光源、 干涉濾光片、樣品池和光電轉(zhuǎn)換器件均固定設(shè)置在一個(gè)儀器殼體中，干涉濾 光片通過(guò)支架設(shè)置在紫外光源的前面，樣品池設(shè)置在干涉濾光片和樣品光電 轉(zhuǎn)換器件之間；在干涉濾光片和參比光電轉(zhuǎn)換器件之間，設(shè)置有光的通道。 本實(shí)用新型采用了雙光束測(cè)量原理，所以有效地克服了由于溫度變化、濕度 變化、電源電壓變化、濾光片變化等各種原因引起的測(cè)量結(jié)果的誤差。

此實(shí)用新型的主要應(yīng)用方向是色譜工作站的檢測(cè)，主要講述了儀器的硬 件結(jié)構(gòu)，沒(méi)有對(duì)具體的雙光路的理論算法進(jìn)行說(shuō)明，總的來(lái)說(shuō)，尚沒(méi)有成熟 的、結(jié)構(gòu)合理、安裝方便、使用效果好、使用壽命長(zhǎng)的紫外分析儀出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種智能紫外氣體分析儀。該智能紫外氣體分析儀 具有結(jié)構(gòu)合理，安裝方便，使用效果好的特點(diǎn)。

為解決煙道氣在線分析儀以上各種應(yīng)用上的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種智能 紫外氣體分析儀，在可以獲得原始入射光強(qiáng)的條件下進(jìn)行氣體濃度檢測(cè)，數(shù) 據(jù)的處理上采用雙除法電路，直接獲得與被測(cè)氣體濃度有固定對(duì)應(yīng)關(guān)系的電 壓或電流信號(hào)。儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，檢測(cè)速度較快，檢測(cè)限低，穩(wěn)定 性高，光源壽命長(zhǎng)，軟件實(shí)現(xiàn)和數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單。

為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種智能紫外氣體分析儀，由紫外光源、干涉濾光片、測(cè)量氣室、參比 側(cè)光電檢測(cè)器和測(cè)量側(cè)光電檢測(cè)器組成，本發(fā)明的改進(jìn)在于：在紫外光源的 出口處的側(cè)邊設(shè)有一可旋轉(zhuǎn)的切光輪，在該切光輪的兩端分別設(shè)有可通過(guò)切 光輪的旋轉(zhuǎn)而輪流置于紫外光源的出口處的氣體濾光器和透紫玻璃，該氣體 濾光器的內(nèi)部充有被測(cè)氣體。

所述的紫外光源采用氙氣閃爍燈或者空心陰極燈，使用檢測(cè)配合技術(shù)， 采用脈沖調(diào)制供電方式，可使紫外光源壽命達(dá)到8~10年。

在所述的光分配器內(nèi)設(shè)有用于對(duì)入射光進(jìn)行比例分配的部分反射鏡片。 部分反射鏡片將入射紫外光分成雙光束，一部分進(jìn)入測(cè)量邊，一部分進(jìn)入?yún)? 比邊，采用多反射少投射鏡片，可以提高進(jìn)入測(cè)量邊的光強(qiáng)度，提高儀器靈 敏度。

在所述的光分配器內(nèi)設(shè)有將紫外光調(diào)整為平行光的調(diào)整透鏡。調(diào)整透鏡 將紫外光源發(fā)出的紫外光調(diào)制成平行光進(jìn)入測(cè)量邊，可以使氣體均勻吸收紫 外光，提高靈敏度。

所述的參比側(cè)光電檢測(cè)器是參比邊信號(hào)光電檢測(cè)器，可以是光電倍增管 或光電二極管陣列。

所述的測(cè)量側(cè)光電檢測(cè)器是用于測(cè)量邊信號(hào)的光電檢測(cè)器，可以是光電 倍增管或光電二極管陣列。

本發(fā)明所述的儀器實(shí)現(xiàn)的理論基礎(chǔ)如下：

基本原理采用Beer-Lambert（BL）定律，實(shí)際使用的均是修正過(guò)的BL 吸收定律：