[實用新型]一種新型在線OCEC分析儀檢測激光和高溫反應爐一體裝置

有效

• 申請號: 201420653203.6
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN204202962U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 齊春雪;曾立民;楊凱;郭煒;農永光;于哲
• 申請（專利權）人: 中科天融(北京)科技有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于檢測激光和高溫反應爐一體裝置，特別涉及一種應用于大氣細顆粒物化學成分在線監測的核心分析反應裝置。

背景技術

含碳組分在氣溶膠中含量很高，尤其是在對人類健康影響較大的細顆粒部分比例更大，通常包括有機碳(OC)和元素碳(EC)兩部分。OC、EC不僅影響人類健康、造成區域和城市煙霾影響能見度、破壞地球輻射平衡影響全球氣候，而且可以幫助得知大氣中二次污染的狀況。隨著我國經濟的快速增長和城市化進程的不斷加快，諸多經濟發達地區面臨著巨大的環境挑戰，氣溶膠已成為影響我國城市空氣質量的首要污染物。為了揭示氣溶膠中碳質組分(OCEC)對城市大氣污染的影響與形成機制，保護城市居民的健康，迫切需要開發一套適合在我國推廣和應用的在線監測氣溶膠碳質組分(OCEC)的儀器裝置。雖然國內外一直在致力于研究碳質氣溶膠，但是由于分析OCEC的方法有很多，而且OC、EC(包括BC)定義的模糊，沒有上統一的標準等諸多原因，使得方法與方法之間，儀器與儀器之間的分析結果存在著很大的差異，這為環境數據的分析，以及地域之間的比較研究帶來很多的不便。膜采樣+離線分析非技術限制太大，需要進行復雜的樣品前和后處理，很難進一步得到碳質氣溶膠的具體變化，因此在線的分析儀器就顯得尤其重要。目前，基于中國目前的大氣狀況，研發出一種新型在線OCEC分析儀檢測激光和高溫反應爐一體裝置，作為大氣細顆粒物化學成分在線監測儀器的核心模塊，用來大氣樣品的分析檢測以及相關的化學反應和轉化，并解決在此過程中可能出現的問題，它需要考慮氣路的走向、化學反應的條件、系統的密封性能、隔熱性、檢測激光器的合理放置等因素，同時還需要兼顧安裝維護性、使用的安全性等一系列問題。

發明內容

本實用新型的目的是提出一種新型在線OCEC分析儀檢測激光和高溫反應爐一體裝置，大氣樣品的分析檢測以及相關的化學反應和轉化都在該裝置中發生，其中解析爐、氧化爐、激光器、接收器四大部分設計為一個整體，作為大氣細顆粒物化學成分分析的核心模塊裝置，能有效地解析氧化待測大氣，同時保證光路的穩定性，以此來進行準確的檢測。

本實用新型提出的技術方案是，一種新型在線OCEC分析儀檢測激光和高溫反應爐一體裝置，由殼體、解析爐、氧化爐、激光發射端、激光接收端組成；

殼體為8mm厚鋁板加工而成，分上下兩個部分，殼體內壁填有隔熱材料，殼體有效支撐解析爐、氧化爐、激光發射端、激光接收端、冷卻風扇；

解析爐位于殼體內所有化學反應和轉化的第一階段，解析爐呈變徑三通管狀，加熱絲纏繞在解析爐上，外部電源通過陶瓷接頭連線給加熱絲供電，解析爐中間部位填有濾膜，通過襯管壓住濾膜，熱電偶通過解析爐上垂直的側管探入爐體內，解析爐一側設有風扇，風扇根據熱電偶反饋實時冷卻解析爐，解析爐與襯管和接收器通過密封接頭連接、激光光源從解析爐的左側照射到右側，三個接收器接收不同的信號；

氧化爐位于殼體內所有化學反應和轉化的后端，氧化爐為一只石英玻璃反應管，氧化爐內設有氧化物質，加熱絲纏繞在氧化爐上，氧化爐壁設有熱電偶，通過熱電偶實時反饋控制氧化爐的加熱溫度，外部電源通過陶瓷接頭連線給加熱絲供電，解析爐與氧化爐的連接由密封接頭、氣管組成；

檢測激光部分激光發射端和激光接收端位于解析爐的最右端，與殼體連接，它由接收器A、接收器B、接收器C、激光發射端夾具、激光光源組成。

所述的解析爐和氧化爐，由石英玻璃燒制而成，形狀滿足反應、控制、氣路流通、光路有效照射等要求，能保證長時間耐高溫使用。

所述的隔熱材料，由具有耐高溫性能的高密度石棉板加工而成，保證耐高溫性和隔熱性。

所述的密封接頭，由聚四氟乙烯材料加工而成，能有效避免高溫變形問題，同時能與石英玻璃很好地粘接。

所述的激光發射端夾具，由鋁合金加工而成，通過準確的定位與殼體相連，保證光路的同軸性和穩定性。

本實用新型提出的一種新型在線OCEC分析儀檢測激光和高溫反應爐一體裝置的優點是，結構簡單可靠緊湊，溫度控制準確、有效避免外界雜散光對檢測關信號的干擾、光路不易產生偏差，方便拆卸、維護方便、密封性好、隔熱性好。適用于在線采集大氣細顆粒物進行化學成分分析。

附圖說明

圖1是本實用新型一種新型在線OCEC分析儀檢測激光和高溫反應爐一體裝置的構造示意圖