[發(fā)明專利]一種長光程痕量有毒有害氣體檢測裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810707522.3
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108982398A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 尤興志;隋峰;蘭江;蘇超;魏東
• 申請（專利權）人: 中船重工安譜（湖北）儀器有限公司
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504;G01N21/01
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 郭德忠;仇蕾安

本發(fā)明公開了一種長光程痕量有毒有害氣體檢測裝置，屬于紅外氣體檢測技術領域，包括：紅外光源、充氣旋光輪、池體、主反射鏡、次反射鏡、第一反射鏡、第二反射鏡、濾光片及紅外探測器；紅外光源發(fā)出的紅外光照射在轉(zhuǎn)動的充氣旋光輪后，形成紅外調(diào)制信號光，進入池體的內(nèi)腔中；第一反射鏡用于將紅外調(diào)制信號光反射至次反射鏡；光路在主反射鏡和次反射鏡之間反復反射；第二反射鏡用于將經(jīng)過次反射鏡反射的紅外調(diào)制信號光通過出光口射出；經(jīng)過出光口射出的紅外調(diào)制信號光通過濾光片后，照射在紅外探測器上；本發(fā)明只需更換針對測試不同有毒有害氣體的濾光片及測試該有毒有害高純度樣品氣體的旋光輪，就可實時在線對單組分ppb級有毒有害氣體測量探測。

技術領域

本發(fā)明屬于紅外氣體檢測技術領域，具體涉及一種長光程痕量有毒有害氣體檢測裝置。

背景技術

隨著突發(fā)性污染事故危害日趨增大，例如812天津大爆炸、自然災害、恐怖事件和工業(yè)污染物排放等，突發(fā)性的向大氣排放有毒有害氣，給人類生活生命安全造成極大的威脅，因此污染氣體在線監(jiān)測備日益倍受人關注。目前污染氣體的監(jiān)測技術主要有電離法、電化學法、紅外吸收光譜法。其中電離法主要包括電火花法、離子遷移譜譜法等，化學法主要包括熱催化法、電化學法以及氣相色譜法等，但是這些方法可靠性低、成本高、測量精度低、誤報率高、操作繁瑣、故障率高，并且需要專業(yè)人員定期維護更新，更重要的是不能準確測試出氣體濃度。相比之下，紅外吸收光譜方法能夠滿足在線監(jiān)測的要求，具有測量精度高、可靠性高、成本低、誤報率低、維護量小等優(yōu)點，并可同時在線連續(xù)監(jiān)測多種氣體成分及其濃度。因此，采用紅外光譜學方法對氣體污染物進行分析已經(jīng)成為排放污染物的重要監(jiān)測手段。

長光程吸收池是光譜檢測的重要裝置，根據(jù)朗伯-比爾特定律，氣體經(jīng)過的光程和氣體的吸收度成線性關系，隨著光程的增加，測試靈敏度也隨之提高。目前，大氣環(huán)境中的有毒有害氣體濃度相對較低，一般在ppb到ppm級之間，因此測試低濃度的氣體，需要吸收池的長度相對較長；另外，依據(jù)Lambert-Beer定律，吸收池內(nèi)氣體的溫度、壓力及流量對特征紅外光譜吸收有毒有害氣體的能力有較大的影響，因此嚴重影響到測量有毒有害測量精度；除此之外，傳統(tǒng)的White型吸收池結構需要5塊反射鏡片，結構復雜、成本相對較高，每一塊鏡片需要與機械結構進行安裝固定，并且同體積下光程較短，光路調(diào)試較為復雜，需要時間長，需要專業(yè)人員操作，嚴重影響裝配與生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種長光程痕量有毒有害氣體檢測裝置，結構簡單、使用壽命長、測量精度高、光程長、操作調(diào)試容易、無需專業(yè)人員裝配，只需更換針對測試不同有毒有害氣體(如CO、CO₂、SO₂、NO、CH₄、NH₃、VOC等)的濾光片及充有純N₂樣品氣體以及測試該有毒有害高純度樣品氣體的旋光輪(如探測CO氣體的濃度，可采用在特征峰4.65um帶通濾光片與充入純N₂氣體和高純度CO氣體的旋光輪)，就可實時在線對單組分ppb級有毒有害氣體測量探測。

本發(fā)明是通過下述技術方案實現(xiàn)的：

一種長光程痕量有毒有害氣體檢測裝置，包括：紅外光源、充氣旋光輪、池體、主反射鏡、次反射鏡、第一反射鏡、第二反射鏡、濾光片及紅外探測器；

所述池體為兩相對端開口的矩形殼體，池體上設有與池體內(nèi)腔相通的進氣口、出氣口、入光口、出光口、第一反射鏡安裝口及第二反射鏡安裝口；

外界的大氣通過池體的進氣口、出氣口在池體的內(nèi)腔中流動；