本發(fā)明涉及氣體檢測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)裝置及方法。

背景技術(shù)：

氮氧化物是大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象之一。其中，二氧化氮是大氣中的主要污染物之一，它的光解是對(duì)流層臭氧的重要來(lái)源，與羥基自由基的反應(yīng)產(chǎn)物硝酸則是形成酸雨的主要原因之一。二氧化氮也可以通過(guò)與大氣有機(jī)過(guò)氧自由基反應(yīng)生成過(guò)氧乙酰基硝酸酯氣體(pan)造成區(qū)域環(huán)境問(wèn)題。因此，大氣中氮氧化物及pan的準(zhǔn)確測(cè)定對(duì)于了解大氣污染機(jī)制，判斷大氣污染程度，確定污染來(lái)源，進(jìn)行空氣質(zhì)量預(yù)警，以及幫助制定合理的城市規(guī)劃建設(shè)等都具有重要意義。

目前，對(duì)于氮氧化物的測(cè)量廣泛采用氣相化學(xué)發(fā)光法，而對(duì)于pan的測(cè)量則采用氣相色譜法，因此同時(shí)獲取氮氧化物及pan濃度數(shù)據(jù)的檢測(cè)成本較高。氣液相化學(xué)發(fā)光法是一種高靈敏度的氣體檢測(cè)方法，目前主要用于大氣中no2的實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，其檢測(cè)限可達(dá)10pptv。但該方法受到大氣中pan的干擾。國(guó)際上也有文獻(xiàn)報(bào)道將該方法用于大氣中pan的濃度檢測(cè)，但需要用色譜法實(shí)現(xiàn)氣體中no2的分離。

因此，如何消除pan與no2在測(cè)量過(guò)程中的相互干擾是氮氧化物及過(guò)氧乙酰基硝酸酯聯(lián)合檢測(cè)方法在實(shí)際應(yīng)用中的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠消除氮氧化物與過(guò)氧乙?；跛狨ピ趩为?dú)測(cè)量過(guò)程中的相互干擾，又能夠?qū)崿F(xiàn)氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨サ穆?lián)合在線檢測(cè)的氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)裝置及方法。

本發(fā)明的一方面提供了一種氮氧化物及過(guò)氧乙酰基硝酸酯聯(lián)合在線檢測(cè)裝置，所述裝置包括檢測(cè)模塊、液路模塊和氣路模塊，其中，

所述檢測(cè)模塊包括檢測(cè)主體和設(shè)置在檢測(cè)主體上的進(jìn)液口、排液口、進(jìn)氣口和出氣口；

所述液路模塊包括檢測(cè)試劑儲(chǔ)存單元、液路切換電磁閥、進(jìn)液泵、抽液泵和廢液儲(chǔ)存單元，所述檢測(cè)試劑儲(chǔ)存單元依次通過(guò)液路切換電磁閥和進(jìn)液泵與檢測(cè)模塊的進(jìn)液口連接，所述廢液儲(chǔ)存單元通過(guò)抽液泵與檢測(cè)模塊的排液口連接；

所述氣路模塊包括二氧化氮光解單元、丙酮?dú)怏w發(fā)生單元、nox-pan轉(zhuǎn)換單元、氣路切換電磁閥、廢氣處理單元、流量控制器和抽氣泵，所述丙酮?dú)怏w發(fā)生單元與nox-pan轉(zhuǎn)換單元串聯(lián)設(shè)置并與空氣連通，所述二氧化氮光解單元與所述丙酮?dú)怏w發(fā)生單元和nox-pan轉(zhuǎn)換單元并聯(lián)設(shè)置并與空氣連通，所述二氧化氮光解單元以及丙酮?dú)怏w發(fā)生單元和nox-pan轉(zhuǎn)換單元通過(guò)氣路切換電磁閥與檢測(cè)模塊的進(jìn)氣口連接，所述抽氣泵依次通過(guò)流量控制器和廢氣處理單元與檢測(cè)模塊的出氣口連接。

根據(jù)本發(fā)明的氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施例，所述檢測(cè)模塊為利用氣液界面化學(xué)發(fā)光原理實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)氧乙?；跛狨怏w濃度檢測(cè)的氣液相界面化學(xué)發(fā)光檢測(cè)傳感器。

根據(jù)本發(fā)明的氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施例，所述二氧化氮光解單元為基于固態(tài)光源的紫外光解器并產(chǎn)生能夠?qū)⒖諝庵械膎o2轉(zhuǎn)換為no的365nm紫外光。

根據(jù)本發(fā)明的氮氧化物及過(guò)氧乙酰基硝酸酯聯(lián)合在線檢測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施例，所述液路模塊還包括與所述檢測(cè)試劑儲(chǔ)存單元并聯(lián)設(shè)置的清洗試劑儲(chǔ)存單元，所述檢測(cè)試劑儲(chǔ)存單元與清洗劑儲(chǔ)存單元均依次通過(guò)液路切換電磁閥和進(jìn)液泵與檢測(cè)模塊的進(jìn)液口連接。

根據(jù)本發(fā)明的氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施例，所述丙酮?dú)怏w發(fā)生單元為丙酮?dú)馄?、基于擴(kuò)散原理的丙酮?dú)怏w擴(kuò)散管或基于虹吸原理的丙酮?dú)怏w發(fā)生器。

根據(jù)本發(fā)明的氮氧化物及過(guò)氧乙酰基硝酸酯聯(lián)合在線檢測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施例，所述基于虹吸原理的丙酮?dú)怏w發(fā)生器包括瓶體、t型管體和毛細(xì)纖維柱，所述瓶體為棕色瓶或黑色瓶且內(nèi)裝有高純度丙酮試劑；所述t型管體包括互相連通的水平管體和垂直管體，t型管體通過(guò)插入瓶體中的垂直管體密封固定在瓶體的瓶口上；所述毛細(xì)纖維柱設(shè)置在垂直管體內(nèi)，其中，毛細(xì)纖維柱的一端通過(guò)垂直管體伸入水平管體內(nèi)且另一端伸到瓶體的底部。

根據(jù)本發(fā)明的氮氧化物及過(guò)氧乙酰基硝酸酯聯(lián)合在線檢測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施例，所述氣體連續(xù)光解反應(yīng)轉(zhuǎn)換單元包括光源、殼體和石英玻璃盤管，所述光源沿著殼體的長(zhǎng)度方向設(shè)置在殼體中并且能夠產(chǎn)生波長(zhǎng)為254nm的紫外光；所述殼體采用不透光材料制成且包括頂蓋和下殼體，所述頂蓋上設(shè)置有冷卻氣入口，所述下殼體的中上部均勻設(shè)置有若干條沿著殼體的長(zhǎng)度方向布置的狹縫，所述下殼體的下部均勻設(shè)置有若干條沿著殼體的長(zhǎng)度方向布置的寬縫；所述石英玻璃盤管盤繞設(shè)置在所述下殼體的整個(gè)外表面上并且包括位于兩端的進(jìn)氣口和出氣口。

根據(jù)本發(fā)明的氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施例，所述光源為單端管狀的無(wú)臭氧型紫外燈，所述光源通過(guò)下殼體底部中心設(shè)置的燈管固定孔固定在殼體中，所述殼體的內(nèi)表面上涂有金涂層；所述狹縫的寬度為0.5～2mm，所述寬縫的寬度為4～10mm。

本發(fā)明的另一方面提供了一種氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)方法，采用上述氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)裝置進(jìn)行空氣中氮氧化物和過(guò)氧乙?；跛狨舛鹊穆?lián)合在線測(cè)量，所述方法包括以下步驟：

步驟1、將檢測(cè)模塊和液路模塊通電，連通液路切換電磁閥使檢測(cè)試劑儲(chǔ)存單元中的檢測(cè)試劑在進(jìn)液泵的作用下進(jìn)入檢測(cè)模塊的檢測(cè)主體并在抽液泵的作用下抽出檢測(cè)模塊的檢測(cè)主體，其中，所述檢測(cè)試劑為魯米諾、氫氧化鉀、span-20、brij-35的混合物；

步驟2、將氣路系統(tǒng)通電，連通氣路切換電磁閥并使空氣在抽氣泵和流量控制器的作用下進(jìn)入二氧化氮光解單元，其中，空氣中的二氧化氮在二氧化氮光解單元中發(fā)生光解反應(yīng)并轉(zhuǎn)換為一氧化氮；使反應(yīng)后的空氣進(jìn)入檢測(cè)模塊的檢測(cè)主體，空氣中的過(guò)氧乙?；跛狨怏w與所述檢測(cè)試劑發(fā)生氣液相界面化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，檢測(cè)模塊通過(guò)檢測(cè)到的發(fā)光信號(hào)換算得到過(guò)氧乙酰基硝酸酯濃度，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣中過(guò)氧乙?；跛狨舛鹊脑诰€檢測(cè)；

步驟3、切換氣路切換電磁閥，使空氣在抽氣泵和流量控制器的作用下通過(guò)丙酮?dú)怏w發(fā)生單元并將過(guò)量的丙酮?dú)怏w帶入nox-pan轉(zhuǎn)換單元中，其中，丙酮?dú)怏w在nox-pan轉(zhuǎn)換單元中分解為aco3自由基，過(guò)量的aco3自由基與空氣中的nox發(fā)生反應(yīng)并將nox等量地轉(zhuǎn)換為過(guò)氧乙?；跛狨?；轉(zhuǎn)換后的空氣進(jìn)入檢測(cè)模塊的檢測(cè)主體，檢測(cè)模塊通過(guò)檢測(cè)到的發(fā)光信號(hào)換算得到總過(guò)氧乙?；跛狨舛龋渲?，所述總過(guò)氧乙?；跛狨サ臐舛葹榭諝庵性羞^(guò)氧乙?；跛狨サ臐舛群涂諝庵性衝ox轉(zhuǎn)換所得過(guò)氧乙?；跛狨サ臐舛戎?；

步驟4、將步驟3所得總過(guò)氧乙?；跛狨舛葴p去步驟2所得過(guò)氧乙?；跛狨舛?，得到空氣中的nox濃度；

步驟5、以固定的頻率重復(fù)步驟2至步驟4，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境空氣中氮氧化物及過(guò)氧乙酰基硝酸酯濃度的聯(lián)合在線檢測(cè)。

根據(jù)本發(fā)明的氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)方法的一個(gè)實(shí)施例，所述方法還包括在檢測(cè)結(jié)束后，切換液路模塊中的液路切換電磁閥并使與檢測(cè)試劑儲(chǔ)存單元并聯(lián)的清洗試劑儲(chǔ)存單元中的清洗劑進(jìn)入檢測(cè)模塊的檢測(cè)主體中進(jìn)行清洗的步驟。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法一方面借助紫外光解單元將被測(cè)空氣中的二氧化氮轉(zhuǎn)換為一氧化氮，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣中pan濃度的單獨(dú)檢測(cè)；另外一方面借助丙酮光解所產(chǎn)生的過(guò)量aco3自由基將nox轉(zhuǎn)換為pan，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體樣品中nox與pan濃度總和的檢測(cè)；再通過(guò)差減法得到nox的濃度。本發(fā)明既消除了pan與no2在單獨(dú)測(cè)量過(guò)程中的相互干擾，又實(shí)現(xiàn)了氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨サ耐瑫r(shí)在線測(cè)量，還具有高靈敏度、高響應(yīng)速度、高穩(wěn)定性及高選擇性等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)裝置中丙酮?dú)怏w發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的氮氧化物及過(guò)氧乙酰基硝酸酯聯(lián)合在線檢測(cè)裝置中nox-pan轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

10-液路模塊、11-檢測(cè)試劑儲(chǔ)存單元、12-清洗試劑儲(chǔ)存單元、13-液路切換電磁閥、14-進(jìn)液泵、15-廢液儲(chǔ)存單元、16-抽液泵；

20-檢測(cè)模塊、21-進(jìn)液口、22-排液口、23-進(jìn)氣口、24-排氣口、25-檢測(cè)主體；

30-氣路模塊、31-二氧化氮光解單元、32-丙酮?dú)怏w發(fā)生單元、321-瓶體、322-丙酮試劑、323-毛細(xì)纖維柱、324-t型管體、33-nox-pan轉(zhuǎn)換單元、331-光源、3311-燈管、3312-燈座、3313-電源線、332-殼體、3321-頂蓋、3322-冷卻氣入口、3323-狹縫、3324-寬縫、3325-燈管固定孔、3326-下殼體、333-石英玻璃盤管、3331-進(jìn)氣口、3332-出氣口、34-氣路切換電磁閥、35-抽氣泵、36-流量控制器、37-廢氣處理單元。

具體實(shí)施方式

本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。

下面將先對(duì)本發(fā)明氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)裝置包括檢測(cè)模塊20、液路模塊10和氣路模塊30，其中，檢測(cè)模塊20實(shí)現(xiàn)濃度檢測(cè)，液路模塊10向檢測(cè)模塊20提供檢測(cè)試劑，氣路模塊30向檢測(cè)模塊20提供待測(cè)氣體。本檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作和維護(hù)。

具體地，檢測(cè)模塊20包括檢測(cè)主體25和設(shè)置在檢測(cè)主體25上的進(jìn)液口21、排液口22、進(jìn)氣口23和出氣口24。優(yōu)選地，本發(fā)明采用的檢測(cè)模塊20為利用氣液界面化學(xué)發(fā)光原理實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)氧乙?；跛狨怏w濃度檢測(cè)的氣液相界面化學(xué)發(fā)光檢測(cè)傳感器，與現(xiàn)有色譜法相比，具有更高的響應(yīng)速度，實(shí)時(shí)性好、時(shí)間分辨率高且檢測(cè)成本和維護(hù)成本極低。本領(lǐng)域技術(shù)人員均了解氣液相界面化學(xué)發(fā)光檢測(cè)傳感器的結(jié)構(gòu)和原理，在此不作贅述。

液路模塊10包括檢測(cè)試劑儲(chǔ)存單元11、液路切換電磁閥13、進(jìn)液泵14、抽液泵16和廢液儲(chǔ)存單元15，檢測(cè)試劑儲(chǔ)存單元11依次通過(guò)液路切換電磁閥13和進(jìn)液泵14與檢測(cè)模塊20的進(jìn)液口21連接，廢液儲(chǔ)存單元15通過(guò)抽液泵16與檢測(cè)模塊20的排液口22連接。

其中，檢測(cè)試劑儲(chǔ)存單元11儲(chǔ)存用于檢測(cè)pan濃度的檢測(cè)試劑，優(yōu)選地，該檢測(cè)試劑為魯米諾、氫氧化鉀、span-20、brij-35的混合物。優(yōu)選地，為了提高檢測(cè)效果，檢測(cè)試劑中魯米諾的濃度為0.001～0.1mol/l，氫氧化鉀的濃度為0.001～1mol/l，并且在檢測(cè)試劑中加入了兩種表面活性劑，以消除臭氧干擾并降低光解殘留二氧化氮的干擾，同時(shí)提高pan的檢測(cè)靈敏度，其中span-20的濃度為0.1％～1％，brij-35的濃度為0.1～1％。

廢液儲(chǔ)存單元15則用于儲(chǔ)存反應(yīng)后的廢液或清洗檢測(cè)模塊20后的廢清洗液。為了便于實(shí)現(xiàn)連續(xù)檢測(cè)并避免前后檢測(cè)之間的互相影響，本發(fā)明的液路模塊10還包括與檢測(cè)試劑儲(chǔ)存單元11并聯(lián)設(shè)置的清洗試劑儲(chǔ)存單元12，檢測(cè)試劑儲(chǔ)存單元11與清洗劑儲(chǔ)存單元12均依次通過(guò)液路切換電磁閥13和進(jìn)液泵14與檢測(cè)模塊20的進(jìn)液口21連接，則液路模塊10中存在兩條并聯(lián)的液路，一條為檢測(cè)試劑液路，一條為清洗劑液路。檢測(cè)試劑儲(chǔ)存單元11中的檢測(cè)試劑與清洗劑儲(chǔ)存單元12中的清洗劑可以分別在進(jìn)液泵14的作用下由液路切換電磁閥13控制并分別進(jìn)入檢測(cè)模塊20的檢測(cè)主體25中實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的檢測(cè)功能和清洗功能。

氣路模塊30包括二氧化氮光解單元31、丙酮?dú)怏w發(fā)生單元32、nox-pan轉(zhuǎn)換單元33、氣路切換電磁閥34、廢氣處理單元37、流量控制器36和抽氣泵35，丙酮?dú)怏w發(fā)生單元32與nox-pan轉(zhuǎn)換單元33串聯(lián)設(shè)置并與空氣連通，二氧化氮光解單元31與丙酮?dú)怏w發(fā)生單元32和nox-pan轉(zhuǎn)換單元33并聯(lián)設(shè)置并與空氣連通，二氧化氮光解單元31以及丙酮?dú)怏w發(fā)生單元32和nox-pan轉(zhuǎn)換單元33通過(guò)氣路切換電磁閥34與檢測(cè)模塊20的進(jìn)氣口23連接，抽氣泵35依次通過(guò)流量控制器36和廢氣處理單元37與檢測(cè)模塊20的出氣口24連接。

根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明采用的二氧化氮光解單元31為基于固態(tài)光源的紫外光解器并產(chǎn)生能夠?qū)⒖諝庵械膎o2轉(zhuǎn)換為no的365nm紫外光，從而能夠有效地消除空氣中的no2對(duì)pan測(cè)量結(jié)果的干擾。采用光解法實(shí)現(xiàn)no2的分解消除，不會(huì)對(duì)檢測(cè)樣氣中的pan氣體產(chǎn)生影響或者造成pan的損耗，也不會(huì)額外產(chǎn)生對(duì)檢測(cè)試劑產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光響應(yīng)的氣體成分，有利于提高檢測(cè)精度。同時(shí)，采用基于固態(tài)光源的紫外光解器，無(wú)需耗材、成本較低且性能穩(wěn)定。本領(lǐng)域技術(shù)人員均了解基于固態(tài)光源的紫外光解器的結(jié)構(gòu)和原理，在此不作贅述。

優(yōu)選地，本發(fā)明采用的丙酮?dú)怏w發(fā)生單元32為丙酮?dú)馄?、基于擴(kuò)散原理的丙酮?dú)怏w擴(kuò)散管或基于虹吸原理的丙酮?dú)怏w發(fā)生器，以產(chǎn)生過(guò)量的丙酮?dú)怏w并為后續(xù)的nox-pan轉(zhuǎn)換單元提供反應(yīng)氣。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)裝置中丙酮?dú)怏w發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地采用如圖2所示的基于虹吸原理的丙酮?dú)怏w發(fā)生器，具體地，該基于虹吸原理的丙酮?dú)怏w發(fā)生器包括瓶體321、t型管體324和毛細(xì)纖維柱323，瓶體321為棕色瓶或黑色瓶且內(nèi)裝有高純度丙酮試劑322；t型管體324包括互相連通的水平管體和垂直管體，t型管體324通過(guò)插入瓶體321中的垂直管體密封固定在瓶體的瓶口上；毛細(xì)纖維柱323設(shè)置在垂直管體內(nèi)，其中，毛細(xì)纖維柱323的一端通過(guò)垂直管體伸入水平管體內(nèi)且另一端伸到瓶體321的底部。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，瓶體321內(nèi)的高純度丙酮試劑322能夠在毛細(xì)纖維柱323內(nèi)部毛細(xì)纖維的虹吸作用下，從毛細(xì)纖維柱的下端上升至頂端，當(dāng)水平管體內(nèi)有空氣流過(guò)時(shí)，暴露在水平管體內(nèi)的毛細(xì)纖維柱323上所吸附的丙酮液體在氣流的作用下迅速揮發(fā)并被帶入氣流中實(shí)現(xiàn)丙酮?dú)怏w的發(fā)生。上述結(jié)構(gòu)的丙酮?dú)怏w發(fā)生器無(wú)需接入氣瓶及后端的減壓閥，裝置簡(jiǎn)單易攜帶、便于集成且成本低廉。其中，丙酮?dú)怏w的濃度始終處于過(guò)量狀態(tài)并且可隨著通過(guò)氣體的流量增大而提高。

本發(fā)明采用的nox-pan轉(zhuǎn)換單元實(shí)際上是一個(gè)紫外光解反應(yīng)器，通入其內(nèi)的丙酮?dú)怏w在紫外線的照射下產(chǎn)生aco3自由基，過(guò)量的aco3自由基與空氣中的nox發(fā)生反應(yīng)，將nox轉(zhuǎn)換為pan，便于后續(xù)檢測(cè)模塊對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，轉(zhuǎn)換效率高且對(duì)丙酮?dú)怏w的利用率高。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)裝置中nox-pan轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，所述nox-pan轉(zhuǎn)換單元33包括光源331、殼體332和石英玻璃盤管333，光源331沿著殼體332的長(zhǎng)度方向設(shè)置在殼體332中并且能夠產(chǎn)生波長(zhǎng)為254nm的紫外光，該紫外光能夠有效地光解丙酮并產(chǎn)生自由基。優(yōu)選地，光源331為單端管狀的無(wú)臭氧型紫外燈，包括安裝在殼體332下端的燈座3312、安裝在燈座3312上的燈管3311以及與燈座3312連接的電源線3313，其在產(chǎn)生丙酮光解所需254nm紫外光的同時(shí)，不會(huì)光解氧氣產(chǎn)生臭氧且無(wú)二次污染。

殼體332采用不透光材料制成且包括頂蓋3321和下殼體3326，頂蓋3321上設(shè)置有冷卻氣入口3322以通入作為冷卻氣的空氣，并且光源331通過(guò)下殼體332底部中心設(shè)置的燈管固定孔3325固定在殼體332中；下殼體3326的下端封閉且下殼體3326的中上部均勻設(shè)置有若干條沿著殼體332的長(zhǎng)度方向布置的狹縫3323，下殼體3326的下部均勻設(shè)置有若干條沿著殼體332的長(zhǎng)度方向布置的寬縫3324；石英玻璃盤管333盤繞設(shè)置在下殼體3326的整個(gè)外表面上并且包括位于兩端的進(jìn)氣口3331和出氣口3332，則含有丙酮?dú)怏w的空氣能夠通過(guò)進(jìn)氣口3331進(jìn)入石英玻璃盤管333中并在殼體332透出的紫外光照射作用下發(fā)生氣體轉(zhuǎn)換反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體再通過(guò)出氣口3332流出。其中，殼體332優(yōu)選為圓筒狀殼體，并且殼體332內(nèi)表面采用金涂層，以增強(qiáng)紫外光線在殼體內(nèi)表面的反射，提高紫外光線的利用率。

具體地，部分空氣從冷卻氣入口3322進(jìn)入后，在光源331的燈管3311的周圍形成空氣流動(dòng)，便于燈管3311的降溫，同時(shí)也有利于降低殼體332外石英玻璃盤管333的溫度并削弱pan氣體的熱分解，有利于nox氣體向pan氣體的轉(zhuǎn)換。

由于殼體332采用不透光材料制成，因此下殼體3326中上部設(shè)置的多條狹縫3323可以控制紫外光的通過(guò)量，防止丙酮快速分解為高濃度的自由基。因?yàn)楦邼舛鹊淖杂苫鶗?huì)通過(guò)自由基之間的反應(yīng)快速消耗掉，難以保證nox氣體與自由基的完全反應(yīng)，狹縫的設(shè)計(jì)可以保證丙酮?dú)怏w在通過(guò)過(guò)程中可以緩慢地持續(xù)光解，持續(xù)補(bǔ)充反應(yīng)所消耗的自由基，使自由基維持在過(guò)量但不至于過(guò)高的濃度水平(約在100ppbv級(jí))，本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠極大地提高丙酮?dú)怏w的有效利用率。同時(shí)，下殼體3326下部設(shè)置的多條寬縫3324可以讓足量的紫外光透出，保證石英玻璃盤管333中氣體所含的丙酮全部光解掉，防止丙酮?dú)怏w進(jìn)入標(biāo)氣出口影響后端儀器的標(biāo)定及檢測(cè)。同時(shí)，光解所產(chǎn)生的高濃度aco3自由基可以極大地減弱已轉(zhuǎn)換完成的pan氣體在經(jīng)過(guò)此段氣路時(shí)的熱解消耗。優(yōu)選地，狹縫的寬度為0.5～2mm，寬縫的寬度為4～10mm。

由于上述nox-pan轉(zhuǎn)換單元中的氣體流路為螺旋狀的高純石英玻璃盤管，整個(gè)流路的內(nèi)徑恒定且不存在死體積，在氣體流路中所產(chǎn)生的壓降可以忽略不計(jì)，在檢測(cè)氣路切換時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大的脈動(dòng)，能夠取得較好的檢測(cè)效果。

根據(jù)本發(fā)明，氣路模塊30中的氣路切換電磁閥34位于檢測(cè)模塊20的進(jìn)氣口23的前端，該氣路切換電磁閥34優(yōu)選為ptfe閥芯的高頻電磁閥，無(wú)壓損且不會(huì)對(duì)樣氣成分產(chǎn)生吸附損耗。抽氣泵35位于氣路模塊30的最后端，在氣路切換電磁閥34的作用下就可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)氣體流路的周期性輪換采樣。流量控制器16位于抽氣泵35的前端，該流量控制器優(yōu)選地采用層流式質(zhì)量流量計(jì)且質(zhì)量流量計(jì)的控制閥門位于質(zhì)量流量計(jì)的出氣端，更利于穩(wěn)定氣體流路的壓力，因?yàn)槌闅獗?5的氣流脈動(dòng)會(huì)帶來(lái)氣路壓力的波動(dòng)。廢氣處理單元37位于流量控制器16的前端且位于檢測(cè)模塊20的排氣口24的后端，從而能夠盡快對(duì)檢測(cè)后的廢氣進(jìn)行處理，防止流量控制器16長(zhǎng)時(shí)間接觸腐蝕氣體而造成內(nèi)部傳感器的損壞。

本發(fā)明可同時(shí)對(duì)氣體中氮氧化物濃度與過(guò)氧乙?；跛狨舛冗M(jìn)行實(shí)時(shí)在線連續(xù)測(cè)量，選擇性好、靈敏度高、穩(wěn)定性好，裝置簡(jiǎn)單、檢測(cè)成本低且無(wú)二次污染。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，當(dāng)采用本發(fā)明的上述氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ミM(jìn)行空氣中氮氧化物和過(guò)氧乙酰基硝酸酯濃度的聯(lián)合在線測(cè)量時(shí)，相應(yīng)的氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨ヂ?lián)合在線檢測(cè)方法可以包括以下步驟：

步驟1、將檢測(cè)模塊和液路模塊通電，連通液路切換電磁閥使檢測(cè)試劑儲(chǔ)存單元中的檢測(cè)試劑在進(jìn)液泵的作用下進(jìn)入檢測(cè)模塊的檢測(cè)主體并在抽液泵的作用下抽出檢測(cè)模塊的檢測(cè)主體，其中，檢測(cè)試劑為魯米諾、氫氧化鉀、span-20、brij-35的混合物；

步驟2、將氣路系統(tǒng)通電，連通氣路切換電磁閥并使空氣在抽氣泵和流量控制器的作用下進(jìn)入二氧化氮光解單元，其中，空氣中的二氧化氮在二氧化氮光解單元中發(fā)生光解反應(yīng)并轉(zhuǎn)換為一氧化氮；使反應(yīng)后的空氣進(jìn)入檢測(cè)模塊的檢測(cè)主體，空氣中的過(guò)氧乙酰基硝酸酯氣體與所述檢測(cè)試劑發(fā)生氣液相界面化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，檢測(cè)模塊通過(guò)檢測(cè)到的發(fā)光信號(hào)換算得到過(guò)氧乙?；跛狨舛?，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣中過(guò)氧乙酰基硝酸酯濃度的在線檢測(cè)；

步驟3、切換氣路切換電磁閥，使空氣在抽氣泵和流量控制器的作用下通過(guò)丙酮?dú)怏w發(fā)生單元并將過(guò)量的丙酮?dú)怏w帶入nox-pan轉(zhuǎn)換單元中，其中，丙酮?dú)怏w在nox-pan轉(zhuǎn)換單元中分解為aco3自由基，過(guò)量的aco3自由基與空氣中的nox發(fā)生反應(yīng)并將nox等量地轉(zhuǎn)換為過(guò)氧乙?；跛狨?；轉(zhuǎn)換后的空氣進(jìn)入檢測(cè)模塊的檢測(cè)主體，檢測(cè)模塊通過(guò)檢測(cè)到的發(fā)光信號(hào)換算得到總過(guò)氧乙酰基硝酸酯濃度，其中，所述總過(guò)氧乙酰基硝酸酯的濃度為空氣中原有過(guò)氧乙?；跛狨サ臐舛群涂諝庵性衝ox轉(zhuǎn)換所得過(guò)氧乙酰基硝酸酯的濃度之和；

步驟4、將步驟3所得總過(guò)氧乙酰基硝酸酯濃度減去步驟2所得過(guò)氧乙?；跛狨舛龋玫娇諝庵械膎ox濃度；

步驟5、以固定的頻率重復(fù)步驟2至步驟4，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境空氣中氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨舛鹊穆?lián)合在線檢測(cè)。

優(yōu)選地，本發(fā)明的方法還包括在檢測(cè)結(jié)束后，切換液路模塊中的液路切換電磁閥并使與檢測(cè)試劑儲(chǔ)存單元并聯(lián)的清洗試劑儲(chǔ)存單元中的清洗劑進(jìn)入檢測(cè)模塊的檢測(cè)主體中進(jìn)行清洗的步驟，由此便于下一次檢測(cè)的進(jìn)行。

下面通過(guò)具體檢測(cè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所涉及的檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。

以檢測(cè)環(huán)境空氣中的氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨怏w濃度為例，首先開(kāi)通裝置供電電源，檢測(cè)模塊進(jìn)入預(yù)熱狀態(tài)，液路系統(tǒng)切換至檢測(cè)試劑流路，檢測(cè)試劑以40ul/min的流速持續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)入檢測(cè)主體并排出。30分鐘后，待檢測(cè)模塊達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，開(kāi)通氣路系統(tǒng)，空氣樣品在抽氣泵的作用下，以1.5l/min的流速通過(guò)不同的流路進(jìn)入檢測(cè)模塊與檢測(cè)試劑產(chǎn)生氣液相化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，檢測(cè)模塊對(duì)發(fā)光信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。在pan檢測(cè)模式下，空氣在抽氣泵的作用下首先通過(guò)二氧化氮光解單元，其中所含的二氧化氮?dú)怏w在光解作用下幾乎全部的被轉(zhuǎn)換為對(duì)檢測(cè)試劑無(wú)響應(yīng)的一氧化氮，此時(shí)只有空氣中的pan氣體與檢測(cè)試劑在檢測(cè)模塊中產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，其發(fā)光信號(hào)被檢測(cè)模塊采集并轉(zhuǎn)換為氣體濃度數(shù)據(jù)，計(jì)為cpan；在pan+nox檢測(cè)模式下，空氣在抽氣泵的作用下首先通過(guò)nox-pan轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其中所含的氮氧化物氣體在丙酮光解產(chǎn)生的過(guò)量aco3自由基作用下被轉(zhuǎn)換為pan，氮氧化物轉(zhuǎn)換得到的pan氣體與空氣中原本存在的pan氣體一起進(jìn)入檢測(cè)模塊并與檢測(cè)試劑在檢測(cè)模塊中產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，其發(fā)光信號(hào)被檢測(cè)模塊采集并轉(zhuǎn)換為氣體濃度數(shù)據(jù)，計(jì)為cpan+nox。

兩種檢測(cè)模式的檢測(cè)時(shí)間均為30s，因此一個(gè)完整的檢測(cè)周期為1min。將pan檢測(cè)模式下30s時(shí)間段內(nèi)得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)作為整個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)檢測(cè)氣體中所含pan的平均濃度，而nox-pan模式下30s內(nèi)得到的數(shù)據(jù)作為檢測(cè)周期內(nèi)pan與nox的總平均濃度，因此，檢測(cè)周期內(nèi)nox的濃度cnox＝cpan+nox-cpan。

在本實(shí)施例中，檢測(cè)試劑中的魯米諾的濃度為0.01mol/l、氫氧化鉀的濃度為0.1mol/l、span-20的濃度為0.5％且brij-35的濃度為0.5％。

綜上所述，本發(fā)明提供的氮氧化物及過(guò)氧乙酰基硝酸酯聯(lián)合在線檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法一方面借助紫外光解單元將被測(cè)空氣中的二氧化氮轉(zhuǎn)換為一氧化氮，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣中pan濃度的單獨(dú)檢測(cè)；另外一方面借助丙酮光解所產(chǎn)生的過(guò)量aco3自由基將nox轉(zhuǎn)換為pan，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體樣品中nox與pan濃度總和的檢測(cè)；再通過(guò)差減法得到nox的濃度。本發(fā)明既消除了pan與no2在單獨(dú)測(cè)量過(guò)程中的相互干擾，又實(shí)現(xiàn)了氮氧化物及過(guò)氧乙?；跛狨サ耐瑫r(shí)在線測(cè)量，還具有高靈敏度、高響應(yīng)速度、高穩(wěn)定性及高選擇性等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書(shū)中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。