[實用新型]微型紫外吸收大氣臭氧傳感器

有效

• 申請號: 201822109147.0
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN209542430U
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 張金強;宣越健
• 申請（專利權）人: 中國科學院大氣物理研究所
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N21/05
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅

本實用新型涉及一種微型紫外吸收大氣臭氧傳感器，其包括臭氧流動通道、零氣流動通道、紫外點光源以及用于控制臭氧含量測量狀態的測量控制器；紫外點光源產生的紫外光線能導入臭氧流動通道以及零氣流動通道內，含有臭氧的空氣在臭氧流動通道內流動時，能對導入臭氧流動通道的紫外光線進行吸收，且能向測量控制器傳輸臭氧通道紫外光強信號；零氣在零氣流動通道內流動后，能向測量控制器傳輸零氣通道紫外光強信號，測量控制器根據臭氧通道紫外光強信號與零氣通道紫外光強信號的差值能確定臭氧含量。本實用新型通過測量大氣臭氧對紫外線的吸收衰減實現對臭氧含量的測量，測量精度高，抗干擾能力強，適應范圍廣。

技術領域

本實用新型涉及一種傳感器，尤其是一種微型紫外吸收大氣臭氧傳感器，具體地是用于大氣臭氧含量監測的臭氧傳感器，屬于大氣環境監測的技術領域。

背景技術

臭氧是地球大氣的一種重要氣體，也是大氣化學的核心物質。大氣臭氧及其相關變化對全球氣候和大氣環境產生重要影響，是大氣科學的前沿研究之一。臭氧主要分布在10-50km高度范圍內的平流層大氣中，極大值位于20-30km高度之間。平流層臭氧可以吸收對人體有害的太陽短波紫外線，是地球的保護傘。臭氧對太陽紫外輻射的吸收是平流層的主要熱源，臭氧濃度和垂直分布直接影響平流層的溫度結構，從而對大氣環流和地球氣候產生影響。對流層臭氧是大氣重要污染物之一，大氣臭氧污染已成為我國一種普遍而又較難處理的大氣污染，高濃度臭氧會對公眾健康、農業生產和生態環境產生危害。

鑒于大氣臭氧在地氣系統中的重要作用，需要研發臭氧探測傳感器進行大氣臭氧監測，用于準確掌握平流層和對流層區域內大氣臭氧的長期變化趨勢和短期變化特征。臭氧復雜多變，其在垂直方向上的分布變化特征對大氣物理、化學和動力過程研究都至關重要。當前臭氧總量的全球分布和長期變化已擁有較為可靠的地基和衛星觀測儀器，相比之下，全球尺度上的臭氧垂直廓線探測還存在不足，這與可適用于高空觀測的小型臭氧探測傳感器較為匱乏有關。因此，亟需研發微型臭氧探測傳感器，這對氣候變化、大氣環境和生態平衡等相關研究具有重要意義。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種微型紫外吸收大氣臭氧傳感器，其結構簡單緊湊，通過測量大氣臭氧對紫外線的吸收衰減實現對臭氧含量的測量，測量精度高，抗干擾能力強，適應范圍廣，安全可靠。

按照本實用新型提供的技術方案，所述微型紫外吸收大氣臭氧傳感器，包括提供含臭氧的空氣流動的臭氧流動通道、提供零氣流動的零氣流動通道、用于提供紫外光線的紫外點光源以及用于控制臭氧含量測量狀態的測量控制器；

紫外點光源產生的紫外光線能導入臭氧流動通道以及零氣流動通道內，含有臭氧的空氣在臭氧流動通道內流動時，能對導入臭氧流動通道的紫外光線進行吸收，且能向測量控制器傳輸臭氧通道紫外光強信號；零氣在零氣流動通道內流動時，能向測量控制器傳輸零氣通道紫外光強信號，測量控制器根據臭氧通道紫外光強信號與零氣通道紫外光強信號的差值能確定臭氧含量。

所述臭氧流動通道包括設置于臭氧流動方向上的臭氧氣體管路，在所述臭氧氣體管路的一端設置臭氧通道紫外光線導入凸透鏡，通過臭氧通道紫外光線導入凸透鏡能將紫外點光源發射的紫外光線導入臭氧氣體管路內，以使得含有臭氧的空氣在臭氧氣體管路內流動時能對紫外光線進行吸收，在臭氧氣體管路的另一端設置用于將臭氧氣體管路內的紫外光線導出的臭氧通道紫外光線導出凸透鏡，在臭氧通道紫外光線導出凸透鏡所導出紫外光線的光路上設置臭氧通道紫外光強接收器，所述臭氧通道紫外光強接收器與測量控制器電連接，通過臭氧通道紫外光強接收器能向測量控制器傳輸臭氧通道紫外光強信號。