[发明专利]适用于空气污染监测仪器在线校准的样品采送装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境污染监测技术领域，特别涉及一种样品采送(采集和输送)装置和方法，用于在空气污染自动监测站点中，实施监测仪器性能，在线检查、校准，以确保监测数据满足所指定执行的政府和专业技术标准、规范的要求。

背景技术

经过近二十年的发展，国内外在环境空气污染自动监测中，无论是政府或专业权威机构制定的监测技术标准、规范，都要求在空气污染自动监测站点现场，对监测仪器性能进行周期性的在线检查、校准，以控制监测数据质量符合技术标准、规范的要求。因而，现代化的样品抽入式空气污染自动监测站点，都集成有完备的气体样品采集、输送装置。能够按照制定的运行任务时间编排，自动控制向监测仪器输送被测空气样品，或特定浓度的标准气体样品。

目前应用的采送(采集、输送)装置，可归类为三种方式；其样品输送流路和技术结构特点如下：

第一种方式：结构如图1所示，其工作原理如下：

当进行空气污染监测时，导流风扇12运转，使被测空气从采样总管11的顶部入口向底部出口持续地流动，三通阀14打开连接样品分送管13与监测仪器进样管15的通道，被测空气样品经样品分送管13、三通阀14和监测仪器进样管15被抽入污染物监测仪器16。此时，标准气体动态配制仪器19停止输出供污染物监测仪器16性能检查、校准所需的标准气体，标准气体分送管17中没有气体流动。

当进行污染物监测仪器16性能检查、校准时，三通阀14打开连接标准气体分送管17与监测仪器进样管15的通道，使标准气体动态配制仪器19输出的供污染物监测仪器16性能检查、校准用的标准气体送入至污染物监测仪器16；标准气体动态配制仪器19产生的剩余标准气体通过标准气体余气管18排出，标准气体余气管18与标准气体动态配制仪器19的剩余气体排放端口连接。

这种方式，在进行监测仪器16性能检查、校准时，剩余标准气体不流入空气采样总管11。

第二种方式：结构如图2所示，其工作原理如下：

当进行空气污染监测时，导流风扇22运转，使被测空气从采样总管21的顶部入口向底部出口持续地流动，单通阀28关闭，被测空气样品经样品分送管23、三通管24和监测仪器进样管25被抽入污染物监测仪器26。此时，标准气体动态配制仪器29停止输出供污染物监测仪器26性能检查、校准所需的标准气体，标准气体分送管27中没有气体流动。

当进行污染物监测仪器26性能检查、校准时，单通阀28打开，标准气体动态配制仪器29输出的供污染物监测仪器26性能检查、校准用的标准气体，通过标准气体分送管27、单通阀28、三通管24和监测仪器进样管25送入污染物监测仪器26；标准气体动态配制仪器29产生的剩余标准气体通过三通管24和样品分送管23排入空气采样总管21，标准气体动态配制仪器29的剩余标准气体排放端口被封塞。

这种方式，在进行监测仪器26性能检查、校准时，剩余标准气体流入空气采样总管21。

第三种方式：结构如图3所示，其工作原理如下：

当进行空气污染监测时，可截流抽气泵34启动，由颗粒物过滤器32防污的气体流量控制器33按照设定调节抽气流量，使被测空气以稳定的流量从空气采样总管31的顶部入口向底部出口持续地流动，污染物监测仪器36经样品分送管35从空气采样总管31抽入被测样品。此时，标准气体动态配制仪器38停止输出供污染物监测仪器36性能检查、校准所需的标准气体，标准气体分送管37中没有气体流动。

当进行污染物监测仪器36性能检查、校准时，可截流抽气泵34关闭，其截流作用使空气采样总管31底部的空气样品出口被封闭，标准气体动态配制仪器38输出的供污染物监测仪器36性能检查、校准用的标准气体，经标准气体分送管37流入空气采样总管31的底部，污染物监测仪器36经样品分送管35从空气采样总管31抽入标准气体样品；标准气体动态配制仪器38产生的剩余标准气体充满空气采样总管31后，从其顶部的空气样品入口排出，标准气体动态配制仪器38的剩余标准气体排放端口被封塞。

这种方式，在进行监测仪器36性能检查、校准时，剩余标准气体流入空气采样总管31。

实际上，在开展空气污染自动监测工作中遇到的技术问题，和对监测仪器进行在线检查、校准积累的实验数据表明，目前应用的上述气体样品采集、输送装置，对于在空气污染自动监测站点现场，对监测仪器性能在线进行检查、校准，还存在极需改进的技术缺陷和不足，需要研究设计新的装置和方法。这些技术缺陷和不足，主要有以下方面：