一種可實現(xiàn)采樣/校準(zhǔn)交替等效運行的大氣自動監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及大氣自動監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可實現(xiàn)采樣/校準(zhǔn)交替 等效運行的大氣自動監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有大氣自動監(jiān)測系統(tǒng)采樣與校準(zhǔn)過程分別設(shè)置不同的氣體輸送通道。采樣時大 氣進入采樣氣體通道，再通過過濾裝置后通入不同的分析儀器進行分析；校準(zhǔn)時，分別為需 要加標(biāo)校準(zhǔn)氣體的被測項目（二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳）各配置一個標(biāo)準(zhǔn)氣體罐，標(biāo) 準(zhǔn)氣體分別通過不同的輸氣管路接入動態(tài)校準(zhǔn)儀，然后直接通入分析儀器進行分析校準(zhǔn)。
[0003] 上述方法雖然能完成大氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的采樣和儀器校準(zhǔn)，但在實際使用過程中 發(fā)現(xiàn)存在一些不足之處，對日常工作造成一定的影響。實際工作中，采樣和校準(zhǔn)分別設(shè)有單 獨的氣體通道，為滿足不同分析儀器的校準(zhǔn)要求，分別為三種氣體分別配置標(biāo)準(zhǔn)氣體罐和 控制閥，同時在儀器校準(zhǔn)時要停止采集外部空氣，校準(zhǔn)過程完成后再重新采樣，不同的氣路 通道會導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)氣體和采樣空氣的物理狀態(tài)指標(biāo)不同，使結(jié)果存在不確定性的系統(tǒng)誤差， 同時在實際工作中操作也非常不方便，要消耗較多的人力、物力和財力，不夠經(jīng)濟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于此，為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種可實現(xiàn)采樣/校 準(zhǔn)交替等效運行的大氣自動監(jiān)測裝置，其通過改進儀器校準(zhǔn)時標(biāo)準(zhǔn)氣體的通入方式，并通 過繼電器連接動態(tài)校準(zhǔn)儀、電磁閥和采樣泵，校準(zhǔn)時開啟動態(tài)校準(zhǔn)儀，通過繼電器斷電來關(guān) 閉電磁閥和采樣泵，采樣時關(guān)閉動態(tài)校準(zhǔn)儀，通過繼電器通電來開啟電磁閥和采樣泵，實現(xiàn) 校準(zhǔn)/采樣的交替等效運行過程，以有效解決實際工作中現(xiàn)有大氣自動監(jiān)測系統(tǒng)存在的上 述缺陷。
[0005] 本實用新型采用以下技術(shù)方案。
[0006] 一種可實現(xiàn)采樣/校準(zhǔn)交替等效運行的大氣自動監(jiān)測裝置，包括空氣采集系統(tǒng)、 標(biāo)準(zhǔn)氣體發(fā)生系統(tǒng)、氣路中樞系統(tǒng)、智能轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)、溫控裝置、污染物分析系統(tǒng)以及連 接各部件的輸氣軟管4 ;其特征在于，所述空氣采集系統(tǒng)包括采樣頭1、屋頂2,所述標(biāo)準(zhǔn)氣 體發(fā)生系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)氣體罐6、零氣發(fā)生器7、動態(tài)校準(zhǔn)儀5,所述氣路中樞系統(tǒng)包括氣路中 樞通道9,所述智能轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)包括采樣泵14、電磁閥15、繼電器16,所述溫控裝置包括 溫濕度探頭及傳感器3、溫度控制儀10、保溫套8,所述污染物分析系統(tǒng)包括若干輸出支路 11、過濾裝置12和分析儀器13 ;所述采樣頭1與氣路中樞通道9的頂端連接且該采樣頭1 設(shè)置于屋頂2之上；所述混合標(biāo)準(zhǔn)氣體罐6、動態(tài)校準(zhǔn)儀5、零氣發(fā)生器7、氣路中樞通道9、 輸出支路11、過濾裝置12、分析儀器13依次通過輸氣軟管4連接；所述氣路中樞通道9、電 磁閥15和采樣泵14依次通過輸氣軟管4連接；所述繼電器16同時與所述動態(tài)校準(zhǔn)儀5、 電磁閥15和采樣泵14連接；所述溫濕度探頭及傳感器3、溫度控制儀10和保溫套8依次 連接；所述混合標(biāo)準(zhǔn)氣體罐6的出氣口連接至所述動態(tài)校準(zhǔn)儀5的標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入端口，所述 零氣發(fā)生器7出氣口連接至所述動態(tài)校準(zhǔn)儀5的零氣輸入端口，所述動態(tài)校準(zhǔn)儀5的輸出 端口連接至所述氣路中樞通道9的標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入端口，所述氣路中樞通道9的標(biāo)準(zhǔn)氣體輸 入端口位于氣路中樞通道9上端并盡量靠近屋頂2,所述氣路中樞通道9下端通過電磁閥 15連接至所述采樣泵14,所述氣路中樞通道9還設(shè)置有多個輸出支路11，所述輸出支路11 的輸出端口分別連接過濾裝置12,所述過濾裝置12分別連接相應(yīng)的分析儀器13輸入端口； 所述溫濕度探頭及傳感器3位于所述氣路中樞通道9上端并盡量靠近屋頂2 ;所述保溫套8 包含里層電熱帶和外層保溫層，里層電熱帶與所述溫度控制儀10連接，并包覆于輸出支路 11以及動態(tài)校準(zhǔn)儀5與氣路中樞通道9的連接管路之外，外層保溫層包覆于里層電熱帶之 外。
[0007] 所述繼電器16用于控制采樣泵14和電磁閥15的開關(guān)。
[0008] 所述氣路中樞通道9及輸氣軟管4、過濾裝置12及濾膜材料為不與被監(jiān)測污染物 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和不釋放有干擾物質(zhì)的材料，為聚四氟乙烯，氣路中樞通道9內(nèi)徑為15. 0_、 輸氣軟管4內(nèi)徑為13. 0mm、濾膜過濾孔徑為47nm。
[0009] 所述電磁閥15在采樣時為開啟狀態(tài)，在校準(zhǔn)時為關(guān)閉狀態(tài)。
[0010] 所述采樣泵14的流量為9. Oml/min，在采樣時為開啟狀態(tài)，在校準(zhǔn)時為關(guān)閉狀態(tài)。
[0011] 所述混合標(biāo)準(zhǔn)氣體罐6在采樣時為關(guān)閉狀態(tài)，在校準(zhǔn)時為開啟狀態(tài)。
[0012] 保溫套8包含里層電熱帶和外層保溫層，里層材料為玻璃纖維，外層材料為泡沫、 海綿、皮革中的一種。
[0013] 所述溫度控制儀10設(shè)置恒溫為40°C。
[0014] 一種采用上述的任一項所述的可實現(xiàn)采樣/校準(zhǔn)交替等效運行的大氣自動監(jiān)測 裝置進行大氣監(jiān)測和校準(zhǔn)的方法，其特征在于，通過設(shè)置氣路中樞系統(tǒng)及改進儀器校準(zhǔn)時 標(biāo)準(zhǔn)氣體的通入方式，并通過繼電器連接動態(tài)校準(zhǔn)儀、電磁閥和采樣泵，實現(xiàn)校準(zhǔn)/采樣的 交替等效運行過程：校準(zhǔn)時，開啟標(biāo)準(zhǔn)氣體罐、零氣發(fā)生器和動態(tài)校準(zhǔn)儀，動態(tài)校準(zhǔn)儀工作 信號傳遞至繼電器，使繼電器自動斷電來控制電磁閥和采樣泵停止工作，繼而停止采集空 氣，混合標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入氣路中樞通道后在分析儀器自帶抽氣裝置動力下進入分析儀器進行 分析并輸出數(shù)據(jù)；采樣時，關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)氣體罐、零氣發(fā)生器和動態(tài)校準(zhǔn)儀，動態(tài)校準(zhǔn)儀未工作 信號傳遞至繼電器，使繼電器自動通電來控制電磁閥和采樣泵開啟工作，繼而停止校準(zhǔn)開 始采集空氣，空氣進入氣路中樞通道后在分析儀器自帶抽氣裝置動力下進入分析儀器進行 分析并輸出數(shù)據(jù)。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有以下益效果。
[0016] (1)采用混合加標(biāo)方式，減少標(biāo)準(zhǔn)氣體罐和電磁閥的使用量，操作上省時省力，經(jīng) 濟上節(jié)約實惠。
[0017] (2)通過設(shè)置氣路中樞通道，使標(biāo)準(zhǔn)氣體與采樣空氣進入分析儀器前經(jīng)過相同的 物理變化過程（保溫和過濾裝置），從而克服了現(xiàn)有大氣自動監(jiān)測系統(tǒng)中加標(biāo)校準(zhǔn)時標(biāo)準(zhǔn) 氣體與實際采樣氣路通道不一致所導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差，有效提高數(shù)據(jù)的精確度。
[0018] (3)增加智能控制系統(tǒng)，通過繼電器連接動態(tài)校準(zhǔn)儀、電磁閥和采樣泵，實現(xiàn)校準(zhǔn) /采樣過程的自動轉(zhuǎn)換，校準(zhǔn)時開啟動態(tài)校準(zhǔn)儀，通過繼電器斷電來關(guān)閉電磁閥和采樣泵， 采樣時關(guān)閉動態(tài)校準(zhǔn)儀，通過繼電器通電狀態(tài)來開啟電磁閥和采樣泵，操作簡便。
[0019] (4)通過校準(zhǔn)分析過程，可以實現(xiàn)檢測和判斷氣路的密閉性以及濾膜的通透性能， 有效避免漏氣和濾膜堵塞導(dǎo)致的數(shù)據(jù)失真。
[0020] (5)設(shè)置溫度、濕度傳感器及探頭，動態(tài)監(jiān)控并傳遞氣體的溫度、濕度至溫控系統(tǒng)， 實現(xiàn)了對氣體的實時動態(tài)加熱，有效減少空氣溫度、濕度變化可能導(dǎo)致的水蒸氣冷凝現(xiàn)象， 同時提高了氣體溫度參數(shù)的精確性，減少了系統(tǒng)誤差，提高了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0021] (6)通過去掉流量控制裝置及其附加的過濾裝置和剩余氣體排放通道，合理控制 采樣泵的流量，維持氣路中樞通道內(nèi)氣體流量的穩(wěn)定，實現(xiàn)采樣泵空載運行采樣，簡化裝 置，操作方便，經(jīng)濟節(jié)約。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖2為保溫套的結(jié)構(gòu)圖。
[0024] 圖3為氮氧化物分析儀校準(zhǔn)時NO校準(zhǔn)曲線，其斜率M = 0. 9906、截距B = 1. 1659、 相關(guān)系數(shù)R = 0.9999。
[0025] 圖4為氮氧化物分析儀校準(zhǔn)時勵衣準(zhǔn)曲線，其斜率M = 0. 9935、截距B = 1.6056、 相關(guān)系數(shù)R = 0.9999。
[0026] 圖5為二氧化硫分析儀校準(zhǔn)時502校準(zhǔn)曲線，其斜率M = 0. 9930、截距B = 2. 0619、 相關(guān)系數(shù)R = 0.9999。
[0027] 圖6為一氧化碳儀校準(zhǔn)時C0校準(zhǔn)曲線，其斜率M = 0. 9948、截距B = 0. 0348、相 關(guān)系數(shù)R = 0. 9999。
[0028] 圖中：1、采樣頭，2、屋頂，3、溫濕度探頭及傳感器，4、輸氣軟管，5、動態(tài)校準(zhǔn)儀，6、 標(biāo)準(zhǔn)氣體罐，7、零氣發(fā)生器，8、保溫套，9、氣路中樞通道，10、溫度控制儀，11、輸出支路，12、 過濾裝置，13、分析儀器，14、采樣泵，15、電磁閥，16、繼電器，17、電熱帶接頭，18、里層電熱 帶，19、外層保溫層。
【具體實施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。
[0030] 如圖1所示，一種可實現(xiàn)采樣/校準(zhǔn)交替等效運行的大氣自動監(jiān)測裝置，包括空氣 采集系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)氣體發(fā)生系統(tǒng)、氣路中樞系統(tǒng)、智能轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)、溫控裝置、污染物分析系 統(tǒng)以