[实用新型]空气质量连续在线监测仪标气校准装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高分辨率光谱技术，通过标准气体(钢瓶气)对空气质量连续在线监测仪进行单点精密度检查和多点准确度检查的标气校准装置。

背景技术

目前我国环境空气质量连续在线监测仪主要有两种形式：一种是点式仪器，另一种是长程差分吸收光谱空气质量监测仪(DOAS)。后一种是采用光谱差分吸收法记录大气中痕量成分对紫外-可见光辐射的特征吸收来实现定性和定量测量空气中的痕量污染物SO₂、O₃、NO₂的浓度值。其工作过程如图1所示，是由发光源5发出光线至镜片4后再反射到镜片7，再射出望远镜穿过100米至数千米的大气2到镜片1，经反射后再穿过大气2返回望远镜至主镜7后再反射至镜片6，再反射至光纤入口由光纤8传送到光谱分析仪，其流程如下：

光源5→反射镜4→主镜7→大气2→角反射镜1→大气2→进入望远镜3→主镜7→次镜6→光纤8→光谱分析仪。

该监测仪所检测的是某一区域100米至数千米大气中痕量污染物的浓度值，既科学又合理。但用该监测仪对大气中痕量污染物的浓度值进行测量前必须对该仪量程范围内进行单点和多点线性校准。进行多点线性校准的方法是：利用一个标气样品池，每校准一个点则通入一种不同浓度的标准气体(钢瓶气)，比如校准5个点则需要准备5瓶不同浓度的钢瓶气，校准所需要的钢瓶气较多，增加了成本，运输也不方便，并且每一种钢瓶气的浓度误差不可能保持一致，所以在校准时其线性将受到影响，校准的精度不高。

发明内容

为了解决上述空气质量连续在线监测仪校准时存在的缺点，本实用新型提供了一种空气质量连续在线监测仪标气校准装置，不仅可以用同一浓度的钢瓶气对空气质量连续在线监测仪进行单点线性校准，还可进行多点线性校准，校准的精度高。

本实用新型是基于下述考虑实现的：空气质量连续在线监测仪的工作原理是依据Lambert-Beer定律，气体的吸光度与气体的吸收截面σ(λ)、气体的浓度C和光程L有关，可表示为：

A＝ln[I₀(λ)/I(λ)]＝kσ(λ)CL

其中A表示吸光度、I₀是入射光强、I是透射光强、L是吸收池长度、C是样气的浓度，k是比率系数。

因此，对应多点校准，如果能选用可以改变对应长度的标气样品池，则可以使用同一浓度的标准气源进行多点校准，而不需要改变气源浓度。

本实用新型空气质量连续在线监测仪标气校准装置是这样实现的：由转接头和样品池支架组成，与空气质量连续在线监测仪上的望远镜连接的转接头设在样品池支架的前端，样品池支架后端设有光纤接头安装孔，样品池支架上装有若干个样品池单元，每个样品池单元均设置在平行光路上，每个样品池单元上设有标气进出气口，样品池支架上根据所需标气浓度选用多个样品池单元串联可以组合成所需等效长度的标气样品池。选用一个标气样品池单元可以进行单点校准，选多个标气样品池单元组合成等效长度的标气样品池可以进行多点校准。每次校准可以用同一钢瓶气供气，校准的精度高。

为了方便组合成不同长度的等效长度标气样品池，标气样品池单元包括数种长度不等的标气样品池单元，每种长度的标气样品池单元有若干个。

为了方便由同一钢瓶气供气，优先方法是前一标气样品池单元的出气口与后一标气样品池单元的进气口用软管连通组合成所需等效长度的标气样品池。用用同一钢瓶气供气，即精确又方便相同或不同长度标气样品池的组合。

为了提高光纤入口处光信号的强度，样品池支架的一端或两端装有透镜，可以有利于光谱分析仪对所采集的光谱信号进行更精确的分析。

本实用新型的有益效果体现在：1、用标气样品池单元组合形成等效长度可调节的标气样品池，通过不同等效长度的标气样品池对应于相应的多点校准，因而可以用同一瓶钢瓶气进行校准，消除了由于多瓶钢瓶气浓度精确度误差不一致而导致线性校准误差过大问题。2、用一种浓度的标准气体(钢瓶气)可以进行单点校准和等效成多浓度进行多点线性校准，无需购买多种浓度的标准气体，从而大大地减少了人力和物力，降低了成本；3、光线的进出端安装有透镜，在光纤入口处提高了光信号的强度，有利于光谱分析仪对所采集的光谱信号进行更精确的分析。

附图说明

图1是现有空气质量连续在线监测仪监测流程图。

图2是本实用新型结构示意图。

图3是标气样品池单元结构示意图。