一種高精度大氣污染實(shí)時(shí)在線檢測(cè)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于大氣污染檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高精度大氣污染實(shí)時(shí)在線檢測(cè)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前對(duì)大氣污染物的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)受到廣泛的關(guān)注，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這方面進(jìn)行了大量的研究。盡管我國(guó)已初步建立了適應(yīng)國(guó)情的環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系，相應(yīng)的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定，環(huán)境執(zhí)法監(jiān)察的力度不斷完善，但是總體而言，測(cè)量技術(shù)，檢測(cè)設(shè)備的的落后，高精度設(shè)備的分布密度過(guò)低，嚴(yán)重制約了環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)大氣污染治理的科學(xué)論證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于提供一種高精度大氣污染實(shí)時(shí)在線檢測(cè)儀，該檢測(cè)儀易于保養(yǎng)和維護(hù)，運(yùn)行費(fèi)用經(jīng)濟(jì)，精度高，響應(yīng)速度快，且具有可探測(cè)限度低的技術(shù)特點(diǎn)。
[0004]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種高精度大氣污染實(shí)時(shí)在線檢測(cè)儀，包括粒子過(guò)濾器、零氣發(fā)生器、電磁閥、氣體檢測(cè)單元、質(zhì)量流量計(jì)、顆粒切割器、顆粒物檢測(cè)單元和中央工業(yè)PC機(jī);待檢測(cè)氣體進(jìn)入粒子過(guò)濾器的進(jìn)氣管，所述的粒子過(guò)濾器的出氣管分為兩個(gè)支路，其中一個(gè)支路直接與電磁閥進(jìn)氣管相連通，另一個(gè)支路經(jīng)零氣發(fā)生器后再與電磁閥進(jìn)氣管相連通;所述的電磁閥的出氣管與若干氣體檢測(cè)單元分別相連通，所述的若干氣體檢測(cè)單元的出氣管匯總后與質(zhì)量流量計(jì)相連通;待檢測(cè)氣體進(jìn)入顆粒切割器，顆粒切割器的出氣管與顆粒物檢測(cè)單元相連通。
[0005]所述的顆粒物檢測(cè)單元的出氣管與真空隔膜氣栗相連通。
[0006]所述的質(zhì)量流量計(jì)的出氣管與真空隔膜氣栗相連通。
[0007]所述的粒子過(guò)濾器為3_5μπι PTFE粒子過(guò)濾器。
[0008]所述的氣體檢測(cè)單元包括配合使用的信號(hào)處理單元、傳感器單元、流量控制單元，信號(hào)處理單元是具有32位處理能力的嵌入式微處理器。
[0009]所述的質(zhì)量流量計(jì)與中央工業(yè)PC機(jī)進(jìn)行信號(hào)傳輸，該信號(hào)傳輸作為反饋量對(duì)流量控制單元進(jìn)行控制。
[0010]所述的顆粒物檢測(cè)單元包括傳感器控制及信號(hào)處理單元、密閉遮光氣室、光電探測(cè)轉(zhuǎn)換單元、激光發(fā)生器和質(zhì)量流量控制單元;密閉遮光氣室的一端與激光發(fā)生器相連，密閉遮光氣室的另一端與光電探測(cè)轉(zhuǎn)換單元相連;傳感器控制及信號(hào)處理單元與中央工業(yè)PC機(jī)進(jìn)行信號(hào)傳輸。
[0011]還設(shè)有配合中央工業(yè)PC機(jī)使用的通訊功能塊和溫濕度控制單元。
[0012]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的高精度大氣污染實(shí)時(shí)在線檢測(cè)儀，所有檢測(cè)單元是獨(dú)立的模塊，與其他模塊互不影響，以根據(jù)自身的檢測(cè)要求選配被測(cè)單元模塊，不僅儀器結(jié)構(gòu)緊湊，小巧，而且內(nèi)置了零氣發(fā)生器和多種通訊方式，可以選配標(biāo)氣進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)校驗(yàn)功能，數(shù)據(jù)通訊更加穩(wěn)定，具有智能化的自診斷功能，適用于固定式和移動(dòng)式安裝，可以安裝于固定基座之上或抱箍在垂直面上;具備很好的實(shí)用性。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是高精度大氣污染實(shí)時(shí)在線檢測(cè)儀的模塊連接示意圖；
圖2是氣體檢測(cè)單元的模塊示意圖；
圖3是顆粒物檢測(cè)單元的連接示意圖；
圖4是檢測(cè)儀箱體內(nèi)溫度運(yùn)行變化曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0015]如圖1所示，高精度大氣污染實(shí)時(shí)在線檢測(cè)儀，包括粒子過(guò)濾器1、零氣發(fā)生器2、電磁閥3、氣體檢測(cè)單元4、質(zhì)量流量計(jì)5、顆粒切割器6、顆粒物檢測(cè)單元7、中央工業(yè)PC機(jī)8、通訊功能塊9(WiFi/RF通訊功能塊)、溫濕度控制單元10和真空隔膜氣栗11。粒子過(guò)濾器1為3-5ymPTFE粒子過(guò)濾器，PTFE是聚四氟乙烯，該過(guò)濾器的膜為聚四氟乙烯材質(zhì)，可過(guò)濾的粒子直徑為3-5μπι;待檢測(cè)氣體進(jìn)入粒子過(guò)濾器1的進(jìn)氣管，粒子過(guò)濾器1的出氣管分為兩個(gè)支路，其中一個(gè)支路直接與電磁閥3進(jìn)氣管相連通，另一個(gè)支路經(jīng)零氣發(fā)生器2后再與電磁閥3進(jìn)氣管相連通;電磁閥3的出氣管與若干氣體檢測(cè)單元4分別相連通，若干氣體檢測(cè)單元4的出氣管匯總后與質(zhì)量流量計(jì)5相連通;待檢測(cè)氣體進(jìn)入顆粒切割器6，顆粒切割器6的出氣管與顆粒物檢測(cè)單元7相連通。顆粒物檢測(cè)單元7的出氣管與真空隔膜氣栗11相連通。質(zhì)量流量計(jì)5的出氣管與真空隔膜氣栗11相連通。
[00? 6] 如圖2所示，氣體檢測(cè)單元4包括信號(hào)處理單元41、傳感器單元42、流量
控制單元43。信號(hào)處理單元41具有32位處理能力的嵌入式微處理器;傳感器單元42根據(jù)不同的被測(cè)目標(biāo)大氣污染物采用基于光學(xué)，電化學(xué)，半導(dǎo)體測(cè)量方法;流量控制單元43可以提供精確的質(zhì)量流量控制，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)模塊在恒定的流量下最優(yōu)工作。結(jié)束采樣后的氣體匯總后流經(jīng)質(zhì)量流量計(jì)5，獲得實(shí)時(shí)的流量信息傳送給中央工業(yè)PC機(jī)8。該流量信息作為反饋量對(duì)流量控制單元43進(jìn)行控制。
[0017]如圖3所示，顆粒物檢測(cè)單元7包括傳感器控制及信號(hào)處理單元71、密閉遮光氣室72、光電探測(cè)轉(zhuǎn)換單元73、激光發(fā)生器74和質(zhì)量流量控制單元75。大氣樣本經(jīng)過(guò)顆粒切割器6后，完成顆粒物尺寸的篩選進(jìn)入密閉遮光氣室72，密閉遮光氣室72的一端與激光發(fā)生器74相連，密閉遮光氣室72的另一端與光電探測(cè)轉(zhuǎn)換單元73相連;光電探測(cè)轉(zhuǎn)換單元73工作于恒溫條件下，由具有PID控制模塊的電路單元(與光電探測(cè)，轉(zhuǎn)換單元集成在同一電路單元中)對(duì)光電探測(cè)單元進(jìn)行精密溫度控制；質(zhì)量流量控制單元75對(duì)顆粒物采集和監(jiān)測(cè)的流量進(jìn)行精密控制，(其中，顆粒切割器6、顆粒物檢測(cè)單元7和真空隔膜氣栗11和在一起作為顆粒物采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng))，同時(shí)還對(duì)進(jìn)氣，管路循環(huán)，零漂校驗(yàn)回路流量進(jìn)行管理;光電轉(zhuǎn)換信號(hào)，質(zhì)量流量控制信號(hào)及其他狀態(tài)參數(shù)會(huì)送入傳感器控制及信號(hào)處理單元71。經(jīng)過(guò)處理器處理后將濃度值，狀態(tài)參數(shù)(溫濕度，流量，電流，電壓)上傳給中央工業(yè)PC機(jī)8。顆粒物檢測(cè)單元7具有定時(shí)對(duì)零點(diǎn)漂移校驗(yàn)的功能，可有手動(dòng)或自動(dòng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作功能。
[0018]工作原理和工作過(guò)程:高精度大氣污染實(shí)時(shí)在線檢測(cè)儀包括大氣氣體污染物的檢測(cè)部分與顆粒物檢測(cè)部分，二者在樣本采集和管路布置是獨(dú)立分開(kāi)的。
[0019]樣本氣體首先經(jīng)過(guò)粒子過(guò)濾器1，濾除空氣中的顆粒物后一路進(jìn)入零氣發(fā)生器2，從零氣發(fā)生器2輸出的是高精度的零氣；高精度的零氣與樣本氣體同時(shí)進(jìn)入高穩(wěn)定性的電磁閥3進(jìn)行選通。根據(jù)中央工業(yè)PC機(jī)8的設(shè)定選擇是氣體檢測(cè)模式或零點(diǎn)校驗(yàn)?zāi)Ｊ健碾姶砰y3輸出口引出的氣體經(jīng)管路和各個(gè)氣體檢測(cè)單元模塊的進(jìn)氣口相連。這樣就完成了氣體污染物采集檢測(cè)系統(tǒng)的樣本氣體的采集過(guò)程。
[0020]各個(gè)氣體檢測(cè)單元4模塊將進(jìn)氣與氣室相連，氣室的出氣與單元內(nèi)的流量控制單元43相連。光電型，電化學(xué)型，半導(dǎo)體型傳感器都安裝在氣室內(nèi)。氣室是