[實用新型]生產(chǎn)環(huán)境微納米氣溶膠濕式紫外吸收法在線檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320092821.3
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN203191281U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊毅;茆平;范柏超;王連軍;馮曙艷
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)連云港研究院;南京理工大學(xué)
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于微納米氣溶膠的在線檢測技術(shù)，特別是一種針對生產(chǎn)環(huán)境中利用濕法和紫外吸收法的在線檢測空氣中微納米氣溶膠濃度的裝置。

背景技術(shù)

微納米氣溶膠是指漂浮、飛散于空氣中至少一維粒度尺寸為微米、亞微米或納米量級的固體或（和）液體微粒與氣體載體共同組成的多相體系。微納米氣溶膠可以通過呼吸、皮膚接觸等方式進入生物體內(nèi)，參與生物體的消化系統(tǒng)和血液循環(huán)系統(tǒng)中，從而對生物體的健康造成極大的危害。

目前生產(chǎn)環(huán)境中的微納米氣溶膠在線檢測的原理基本屬于稱重法或光散射法兩種。其中濾膜稱重法是測定空氣中氣溶膠（顆粒物）質(zhì)量濃度的最基本方法。TEOM震蕩微天平根據(jù)集聚于濾膜上氣溶膠粒子的質(zhì)量與微天平震蕩頻率之間的關(guān)系，通過將頻率轉(zhuǎn)換為電信號來測量氣溶膠濃度，它的缺點是裝置體積比較大，不適合攜帶至現(xiàn)場做測試，且價格比較昂貴；某些基于光散射的測量儀器利用氣溶膠粒子在經(jīng)過激光照射區(qū)域時會造成光線的散射，通過測量散射光的強度來檢測粉塵的濃度，散射光的疊加會對粉塵測量結(jié)果造成較大的誤差，且光學(xué)系統(tǒng)較為復(fù)雜。

在現(xiàn)有基于濾膜稱重法的在線檢測手段中，主要存在以下幾個問題：對微天平精確度要求高；檢測數(shù)據(jù)受客觀因素影響較大；對高濕度或揮發(fā)性的氣溶膠檢測精度低?；诠馍⑸浞ǖ臋z測技術(shù)中，主要存在技術(shù)原理復(fù)雜；另外，操作繁瑣；難以獲得微納米氣溶膠粒子樣品，不便于深入研究分析微納米氣溶膠的理化特性。

中國專利號ZL?200810020527.5公開了一種空氣中微納米粉塵的高效捕集設(shè)備，利用去離子水、低揮發(fā)性的有機溶劑或含有0.1%~1.0%wt表面活性劑的去離子水，實現(xiàn)空氣中的微納米粉塵顆粒的高效采集。此設(shè)備雖實現(xiàn)空氣中微納米粉塵的高效采集，但僅獲得粉塵顆粒樣品，仍需離線檢測才能獲得空氣中粉塵的濃度數(shù)值，所測數(shù)據(jù)具有滯后性。針對突發(fā)性氣溶膠污染事件，易喪失采取有效合理措施的最佳時間。但由于其具有高效捕集微納米粉塵的能力，可作為本實用新型的濕法采樣系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種生產(chǎn)環(huán)境微納米氣溶膠濕式紫外吸收法在線檢測裝置，可有效解決現(xiàn)有檢測技術(shù)中存在的上述問題。

一種生產(chǎn)環(huán)境微納米氣溶膠濕式紫外吸收法在線檢測裝置，包括濕法采樣系統(tǒng)、捕集液檢測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述捕集液檢測系統(tǒng)包括第一電磁閥門、第二電磁閥門、樣品池、紫外分光光度計、循環(huán)水泵和連接水管；控制系統(tǒng)通過串口通信數(shù)據(jù)線與捕集液檢測系統(tǒng)的紫外分光光度計連接，利用數(shù)據(jù)線與捕集液檢測系統(tǒng)的第一電磁閥門、第二電磁閥門和循環(huán)水泵連接；在濕法采樣系統(tǒng)的儲液槽上開兩孔，利用連接水管與捕集液檢測系統(tǒng)的第一電磁閥門和循環(huán)水泵連接，形成檢測回路；所述的第一電磁閥門設(shè)置在樣品池的出液口和濕法采樣系統(tǒng)之間；所述的第二電池閥門設(shè)置在樣品池的進液口和濕法采樣系統(tǒng)之間；所述的循環(huán)水泵設(shè)置在第二電池閥門和濕法采樣系統(tǒng)之間；所述樣品池設(shè)置在紫外分光光度計的檢測光路中，保證測樣光線順利通過樣品池。

所述控制系統(tǒng)包括單片機、液晶顯示終端、SD卡存儲模板、繼電器和串口通信數(shù)據(jù)線。

所述樣品池的主體材料采用不透明、不與捕集液或氣溶膠粒子反應(yīng)的金屬材料或高分子材料，兩端封口，封口材料為石英玻璃片。

所述樣品池采用下進水上出水結(jié)構(gòu)。

所述樣品池的兩端設(shè)置法蘭。

所述的循環(huán)水泵設(shè)置有可調(diào)節(jié)流量的流量計。

上述技術(shù)方案可進一步改進為：所述控制系統(tǒng)中液晶顯示終端采用觸摸屏顯示終端。

上述技術(shù)方案可進一步改進為：所述控制系統(tǒng)中液晶顯示終端還包含有一報警提示系統(tǒng)。

為了降低在線檢測技術(shù)對客觀因素的要求和檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性與成本，提高針對高濕度或半揮發(fā)性微納米氣溶膠的檢測精度，高效獲得微納米氣溶膠粒子樣品。本實用新型提出了一種針對微納米氣溶膠的濕式紫外吸收法在線檢測方法，包括以下步驟：

a.?利用濕法采樣系統(tǒng)將生產(chǎn)環(huán)境中的微納米氣溶膠粒子高效采集并分散于捕集液中；

b.?利用控制系統(tǒng)中的單片機控制繼電器的閉合，驅(qū)使捕集液檢測系統(tǒng)中的第一電磁閥門、第二電磁閥門和循環(huán)水泵的開關(guān)，使得捕集液定時在紫外分光光度計的檢測光路中循環(huán)流動；

c.?單片機通過串口通線控制紫外分光光度計的運作，實時獲取紫外分光光度計的實時原始數(shù)據(jù)后，經(jīng)解析計算轉(zhuǎn)換為實時空氣中微納米氣溶膠的濃度值，顯示于液晶顯示終端并保存于SD卡中。

步驟b所述的檢測回路中捕集液流量小于10ml/min時，回路為連續(xù)進樣循環(huán)。