便攜式臭氧濃度在線監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于對(duì)汽車、燃料、石化等主要臭氧污染源進(jìn)行臭氧濃度在線監(jiān)測(cè)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]日常生活中，常?？吹娇諝饴詭\棕色，又有一股辛辣刺激的氣味，這就是通常所稱的光化學(xué)煙霧。臭氧是光化學(xué)煙霧的主要成分，是由大氣中的氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)形成的，大氣中的氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物則主要來源于機(jī)動(dòng)車尾氣和化工生產(chǎn)等。臭氧是一把雙刃劍，濃度低時(shí)有殺菌作用，但濃度只要到0.43mg/m3以上，就會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生危害，主要體現(xiàn)在:強(qiáng)烈刺激呼吸道、造成肺功能改變、呼吸機(jī)能降低、引起氣道反應(yīng)、氣道炎癥增加、哮喘加重等。
[0003]2013年I月I日起，細(xì)顆粒物(PM2.5)、臭氧(O3)和一氧化碳(CO)三項(xiàng)污染物，同時(shí)被納入北京市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。而按照新國標(biāo)，臭氧8小時(shí)平均濃度在160 mg/m3以下，空氣質(zhì)量為優(yōu)，160~200 mg/m3為良好，超過200 mg/m 3則造成污染。因此對(duì)臭氧濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)是控制環(huán)境質(zhì)量便顯得尤為重要。
[0004]目前，市面上對(duì)于臭氧濃度的監(jiān)測(cè)主要有以下幾種方式:一是采用氣敏傳感器，但由于臭氧具有強(qiáng)氧化性，長期使用會(huì)降低氣敏傳感器的靈敏度甚至造成氧化性損壞而不能運(yùn)行。二是采用紫外光吸收法對(duì)臭氧濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，紫外光吸收法是以Beer-Lambert定律為基礎(chǔ)，利用臭氧在波長為253.7 nm處具有最大的吸收值來對(duì)其濃度進(jìn)行的監(jiān)測(cè)，其優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行非接觸式監(jiān)測(cè)，避免因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)而降低監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，且測(cè)量周期短，不會(huì)受到強(qiáng)氧化的影響，因此可適用于在線監(jiān)測(cè)。三是采用差分吸收光譜(DOAS)法，差分吸收光譜(DOAS)法可以對(duì)多組分氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，排出除臭氧外其他氣體的干擾比如二氧化氮，并能得到比直接測(cè)量法相對(duì)準(zhǔn)確的臭氧濃度。
[0005]盡管目前臭氧的監(jiān)測(cè)方法很多，但是不是測(cè)量不準(zhǔn)確，就是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不方便攜帶，尤其不能適用于變電站的臭氧濃度在線監(jiān)測(cè)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種高度集成、操作方便、易于攜帶的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，不僅能夠適用于對(duì)變電站環(huán)境中臭氧濃度的監(jiān)測(cè)，而且還能夠間接判斷帶電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下。
[0008]便攜式臭氧濃度在線監(jiān)測(cè)裝置，包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有用于抽取被監(jiān)測(cè)氣體的抽氣系統(tǒng)、用于對(duì)被監(jiān)測(cè)氣體進(jìn)行過濾的過濾系統(tǒng)、用于采用被監(jiān)測(cè)氣體吸收測(cè)試光的氣體吸收池以及用于對(duì)測(cè)試光進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；所述殼體的面板上設(shè)置有用于顯示測(cè)試結(jié)果的數(shù)據(jù)顯示模塊以及啟動(dòng)裝置的啟動(dòng)按鈕；所述過濾系統(tǒng)、抽氣系統(tǒng)和氣體吸收池之間通過密閉的PTFE管連通，所述氣體吸收池和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之間通過光纖連接。
[0009]上述便攜式臭氧濃度在線監(jiān)測(cè)裝置，所述抽氣系統(tǒng)包括設(shè)置在殼體內(nèi)的抽氣泵和用于調(diào)節(jié)和控制氣體流速的調(diào)速盒，調(diào)速盒通過支撐架架設(shè)在面板下方，所述調(diào)速盒里設(shè)置有用于控制抽氣泵工作狀態(tài)的電源開關(guān)、調(diào)速開關(guān)以及調(diào)速旋鈕；所述抽氣泵的進(jìn)氣端通過PTFE管與過濾系統(tǒng)連通，抽氣泵的出氣端通過PTFE管與氣體吸收池連通，抽氣泵的受控端連接控制盒。
[0010]上述便攜式臭氧濃度在線監(jiān)測(cè)裝置，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括光纖光譜儀和控制模塊，光纖光譜儀包括通過控制接口線連接的光纖光譜儀發(fā)射端與光纖光譜儀接收端，光纖光譜儀發(fā)射端的輸出端經(jīng)光纖連接氣體吸收池的進(jìn)光口，氣體吸收池的出光口經(jīng)光纖連接光纖光譜儀接收端；所述光纖光譜儀接收端經(jīng)USB接口線與控制模塊的輸入端連接，控制模塊的DVIl端口與數(shù)據(jù)顯示模塊連接。
[0011]上述便攜式臭氧濃度在線監(jiān)測(cè)裝置，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括移動(dòng)硬盤，移動(dòng)硬盤通過SATA線與控制模塊連接。
[0012]上述便攜式臭氧濃度在線監(jiān)測(cè)裝置，所述數(shù)據(jù)顯示模塊包括液晶平板顯示器，液晶平板顯示器通過DVIl端口與控制模塊連接。
[0013]上述便攜式臭氧濃度在線監(jiān)測(cè)裝置，所述過濾系統(tǒng)包括安裝在抽氣系統(tǒng)進(jìn)氣端的過濾網(wǎng)，所述過濾系統(tǒng)兩端分別通過PTFE管與抽氣泵進(jìn)氣端和被監(jiān)測(cè)氣體連通。
[0014]由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型所取得的技術(shù)進(jìn)步如下。
[0015]本實(shí)用新型在打開電源后便可自動(dòng)進(jìn)入采集狀態(tài)，數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)顯示，并可根據(jù)數(shù)據(jù)的突變進(jìn)行報(bào)警，提示變電站巡檢人員進(jìn)行檢查；具有結(jié)構(gòu)簡單、高度集成、操作方便、測(cè)量精度高、測(cè)量速度快、實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，不僅能夠適用于對(duì)變電站環(huán)境中臭氧濃度的監(jiān)測(cè)，而且還能夠間接判斷變電站中帶電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型所述氣體吸收池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型所述臭氧吸光度變化曲線圖。
[0019]圖中各標(biāo)號(hào)表示為:1、過濾網(wǎng)，2、抽氣泵，3、氣體吸收池，4、控制模塊，5、數(shù)據(jù)顯示模塊，6、移動(dòng)硬盤，10、光纖光譜儀發(fā)射端，11、光纖光譜儀接收端。
[0020]圖中，粗實(shí)線為被監(jiān)測(cè)氣體流向，細(xì)實(shí)線為電信號(hào)走向，虛線為光信號(hào)走向。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]本實(shí)用新型提供了一種便攜式臭氧濃度在線監(jiān)測(cè)裝置，包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有過濾系統(tǒng)、抽氣系統(tǒng)、氣體吸收池3、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及電源模塊，殼體的面板上設(shè)置有數(shù)據(jù)顯示模塊5、控制盒以及啟動(dòng)按鈕；上述模塊間的連接關(guān)系具體為:過濾系統(tǒng)、抽氣系統(tǒng)和氣體吸收池之間通過密閉的PTFE管連通，形成被監(jiān)測(cè)氣體通路；氣體吸收池和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之間通過光纖連接，形成光信號(hào)通路；電源模塊的輸入端通過啟動(dòng)按鈕連接220V交流電，電源模塊的輸出端通過絕緣線分別與抽氣系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)顯示模塊連接，形成供電電路；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的輸出端連接數(shù)據(jù)顯示模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸。
[0023]過濾系統(tǒng)，用于對(duì)被監(jiān)測(cè)氣體進(jìn)行過濾，防止大塊顆粒進(jìn)入抽氣泵；過濾系統(tǒng)兩端分別通過PTFE管與抽氣泵進(jìn)氣端和被監(jiān)測(cè)氣體連通。本實(shí)施例中，過濾系統(tǒng)中包括過濾網(wǎng)1，過濾網(wǎng)I可采用鐵絲網(wǎng)，鐵絲網(wǎng)安裝在抽氣系統(tǒng)進(jìn)氣端的PTFE管中。PTFE管為聚四氟乙烯管，是使用高質(zhì)量的柱塞工擠出管，采用特殊加工工藝，使鋼管和塑料管緊密結(jié)合，能承受正壓1.6Mpa，負(fù)壓:77Kpa ;可在一 60°C?+260°C內(nèi)正常使用，具有可靠優(yōu)良的耐腐蝕性，適合輸送強(qiáng)氧化性的臭氧氣體。
[0024]抽氣系統(tǒng)，用于抽取被監(jiān)測(cè)氣體，并將被監(jiān)測(cè)氣體送入氣體吸收池。抽氣系統(tǒng)包括抽氣泵2和調(diào)速盒。抽氣泵2設(shè)置在殼體內(nèi)，抽氣泵2的進(jìn)氣端通過PTFE管與過濾系統(tǒng)連通，抽氣泵2的出氣端通過PTFE管與氣體吸收池3連通，抽氣泵2的受控端連接控制盒。本實(shí)施例中，抽氣泵采用無刷微型真空泵，無刷微型真空泵采用特制進(jìn)口無刷電機(jī)，可通過改變占空比來調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到改變泵輸出流量的目的，具有過熱保護(hù)和過載保護(hù)功能，干擾低，使用壽命長。
[0025]調(diào)速盒用于通過控制抽氣泵來調(diào)節(jié)和控制氣體流速。調(diào)速盒通過支撐架架設(shè)在面板下方，調(diào)速盒里設(shè)置有用于控制抽氣泵工作狀態(tài)的電源開關(guān)、調(diào)速開關(guān)以及調(diào)速旋鈕，電源開關(guān)的輸入端通過絕緣線連接電源模塊的輸出端，電源開關(guān)的輸出端依次經(jīng)調(diào)速開關(guān)和調(diào)速旋鈕連接抽氣泵，用于控制抽氣泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)一步改變抽氣泵的氣流量。
[0026]氣體吸收池3，用于采用被監(jiān)測(cè)氣體吸收測(cè)試光，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。氣體吸收池3的進(jìn)氣口通過PTFE管與抽氣泵的輸出端連通，出氣口通過PTFE管連通大氣；氣體吸收池3的進(jìn)光口通過光纖與光纖光譜儀發(fā)射端10連接，出光口通過光纖與光纖光譜儀接收端11連接。本實(shí)施例中，氣體吸收池為鋁合金材質(zhì)，內(nèi)表面惰化處理，內(nèi)徑1