[發(fā)明專利]一種氮氧化物檢測(cè)器以及使用該檢測(cè)器的小型氮氧化物自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2013-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103674914A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段兆麗;王強(qiáng);趙迪;鄭雷玉;賈啟萌;崔永剛;辛繼國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北先河環(huán)保科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/64
• 分類號(hào): G01N21/64
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 齊蘭君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空氣中氮氧化物氣體濃度的監(jiān)測(cè)設(shè)備，屬于大氣監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，以煤炭為主的能源消耗大幅攀升，機(jī)動(dòng)車(chē)保有量急劇增加，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)NO₂和VOCs排放量顯著增長(zhǎng)。

NO₂成為污染空氣的一項(xiàng)常規(guī)污染物，同時(shí)也是空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的必測(cè)參數(shù)。

NO₂的危害較大，植被、材料等短期暴露NO₂的閾限值為940μg/m³，長(zhǎng)期暴露的閾限值為190μg/m³。根據(jù)人群流行病學(xué)和毒理學(xué)研究結(jié)果，短期暴露濃度超過(guò)200μg/m³時(shí)可引起顯著的健康效應(yīng)，主要引起氣道等呼吸系統(tǒng)反應(yīng)，兒童長(zhǎng)期暴露較低濃度水平下的NO₂會(huì)引起呼吸效應(yīng)。WHO將年平均40μg/m³作為長(zhǎng)期暴露健康效應(yīng)的指導(dǎo)值。

目前市面上使用的氮氧化物自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器主要采用化學(xué)發(fā)光法。國(guó)外儀器廠商主要有美國(guó)THERMO-FISHER、美國(guó)API、澳大利亞ECOTECH、法國(guó)ESA等公司；國(guó)產(chǎn)儀器廠商有河北先河環(huán)保科技股份有限公司、武漢天虹、中晟泰科等。大部分廠家的儀器體型較大，運(yùn)行條件苛刻，必須安裝在有溫度控制的監(jiān)測(cè)站房中，通過(guò)采樣總管對(duì)外界空氣進(jìn)行采樣測(cè)量；站房對(duì)周?chē)h(huán)境也有較嚴(yán)格要求，如360度范圍內(nèi)不能有較高障礙物，在高樓密集、寸土寸金的城市選點(diǎn)往往存在困難，要想實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)難度更大。尤其在人跡罕至的地區(qū)設(shè)置監(jiān)測(cè)站房以及日常維護(hù)，顯然存在極大的難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種氮氧化物檢測(cè)器以及使用該檢測(cè)器的小型氮氧化物自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，以檢測(cè)氮氧化物反應(yīng)微弱熒光信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)空氣中NO、NO₂、NOx的在線、實(shí)時(shí)、自動(dòng)、原位監(jiān)測(cè)，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的弊端。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，這種氮氧化物檢測(cè)器其特征在于它包括一具有錐形腔反應(yīng)室的反應(yīng)器，反應(yīng)器一端裝設(shè)有加熱器，另一端依次裝設(shè)隔熱板和制冷器，隔熱板上裝設(shè)有濾光片，制冷器上依次設(shè)置有光電二極管和信號(hào)檢測(cè)板，光電二極管與信號(hào)檢測(cè)板電連接，制冷器上還依次裝設(shè)有制冷片和散熱片，樣氣通經(jīng)加熱器后與反應(yīng)器上的進(jìn)氣口相接，廢氣經(jīng)反應(yīng)室端出口通經(jīng)加熱器后接廢氣排放口。

所述反應(yīng)器錐形腔的錐度為15～25度。

所述反應(yīng)器反應(yīng)室內(nèi)壁面粗糙度不大于0.4微米。

所述加熱器內(nèi)還設(shè)置有加熱棒和溫度繼電器。

所述制冷器外包覆有保溫層。

使用上述氮氧化物檢測(cè)器的小型氮氧化物自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于它包括裝設(shè)于機(jī)箱內(nèi)的氮氧化物檢測(cè)器、臭氧發(fā)生器、還原爐、干燥器、粒子過(guò)濾器、采樣泵、傳感器、電源、無(wú)線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集傳輸裝置，機(jī)箱上的采樣口接粒子過(guò)濾器入口，粒子過(guò)濾器出口經(jīng)三通閥后接還原爐入口，還原爐出口通經(jīng)三通閥后一路入切換閥，另一路接氮氧化物檢測(cè)器樣氣入口，切換閥一路出口依次通經(jīng)干燥器、流量傳感器、臭氧發(fā)生器后接氮氧化物檢測(cè)器臭氧氣入口，切換閥另一路出口接采樣泵入口，氮氧化物檢測(cè)器出口經(jīng)切換閥后接采樣泵入口，傳感器與無(wú)線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集傳輸裝置電連接。

本發(fā)明氮氧化物檢測(cè)器中，采樣光電二極管半導(dǎo)體檢測(cè)器配有相應(yīng)的檢測(cè)電路，該檢測(cè)器采用電容積分放大信號(hào)，并由制冷片控溫，使得半導(dǎo)體的工作環(huán)境穩(wěn)定在15℃±0.5℃范圍內(nèi)，以使檢測(cè)信號(hào)不受溫度變化影響，且此半導(dǎo)體檢測(cè)器體型微小，不足現(xiàn)有設(shè)備的五分之一。

上述小型氮氧化物自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置中，所述還原爐即鉬爐，作為催化劑的金屬鉬裝設(shè)在金屬盤(pán)管內(nèi)，盤(pán)管纏繞在加熱芯外面，在盤(pán)管和鉬爐外殼間填裝保溫玻璃纖維棉，盤(pán)管內(nèi)裝金屬鉬，使得氣流通過(guò)時(shí)與鉬接觸的時(shí)間更長(zhǎng)，并充分利用了空間，從而節(jié)省了儀器內(nèi)部的空間，使得還原爐體積更加小型化。

上述無(wú)線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集傳輸裝置中采用WinCE智能系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)分析與處理，并配套無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)，將采集數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸至客戶數(shù)據(jù)端。

本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步：