[实用新型]二氧化硫分析仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及环境监测中的气体分析仪器，尤其是涉及一种在污染性空气中检测二氧化硫气体含量的二氧化硫分析仪。

背景技术

二氧化硫是一种重要的环境污染气体，随着经济的发展，二氧化硫排放量不断增加，造成严重的城市污染和酸雨蔓延。二氧化硫已经被多数城市列为常规测量项目，并作为环境统计申报内容之一，准确、快速的检测二氧化硫的浓度在环境保护、环境监测、环境预警、污染源控制、评价烟气脱硫装置性能等领域中具有重要作用。

当前市场上二氧化硫分析仪的原理中，非分散红外吸收法测量二氧化硫成本低较，但测量精度不高，只适合测量高浓度的二氧化硫；紫外荧光法测量二氧化硫成本很高，测量范围小，不能广泛应用；而实验室化学方法测量二氧化硫时间长，不能用于在线监测，不能快速反应当前排放的二氧化硫情况。这些二氧化硫分析仪普通存在着交叉干扰、测量时间长和测量精度较差等缺点，不能很好的满足在线监测的需要。

发明内容

针对以上市场上二氧化硫分析仪存在的种种问题，本实用新型目的在于提供一种基于气体滤波技术的紫外吸收法，能准确、大范围、短时间测量二氧化硫气体含量的二氧化硫分析仪。

本实用新型是通过以下技术措施实现，一种二氧化硫分析仪，包括紫外光源，位于紫外光源正前方的滤光片，位于滤光片前方的透镜，该透镜的一个焦点与紫外光源的发光点重合，位于透镜前方与透镜主光轴平行可透光的气体滤波器，位于气体滤波器正前方与透镜主光轴平行可透光的测量室和参比室，位于测量室和参比室前方能分别接收到透过测量室和参比室光信号的二个光电转换器，连接该二个光电转换器并能分析处理由光电转换器传递来的电信号的处理器，其中：气体滤波器由二个气体滤波单元和调节装置组成，每个气体滤波单元由一个密封的高浓度二氧化硫气室和一个密封的氮气室组成，该气体滤波器在调节装置的带动下旋转，使从滤光片和透镜发射来的平行紫外光线能交替透过高浓度二氧化硫气室或氮气室进入测量室或参比室；测量室设置有进气口和排气口，待测气体由进气口进入，由排气口排出；参比室为充有高纯度的氮气的密闭气室。

其中紫外光源为氘灯，发射光波的波长范围是190-400nm，透镜起到聚光的作用，光源发出的是发散光，经透镜会聚后成平行光束后，进入测量室和参比室，透镜材料优选透过率大于90％的紫外融熔石英材料，气体滤波器的调节装置优选电机，光电转换器优选硅光电二极管。

滤光片优选中心波长300nm、半带宽为10nm窄带干涉型滤光片，紫外光源发出的光，经滤光片滤光后，只让280-320nm的光进入测量室和参比室，280-320nm是二氧化硫的特征吸收波段，经滤光片滤光后，可以使测量不受其他干扰气体的影响。

气体滤波器的高浓度二氧化硫气室的二氧化硫浓度大于10000ppm，足以吸收全部的二氧化硫特征光谱。

本实用新型工作时，氮气室位于透镜和测量室之间时，测量室内通入待测气体，待测气体中的二氧化硫吸收部分测量光束能量，吸收后的光束强度被光电转换器探测，作为测量信号，用I₁表示，此时高浓度二氧化硫气室位于透镜和参比室之间时，参比室内充入纯氮气，对参考光束没有吸收，经参比室的光束被光电转换器探测，作为参考信号，用I₂表示；转动调节装置使氮气室位于透镜和参比室之间，这时光电转换器测量到的是光源本身的信号，不受任何气体的吸收，作为光源信号，用I₃表示；二氧化硫的浓度：C＝kln[(I₃-I₁)/(I₃-I₂)]，C是二氧化硫浓度，k是与系统相关的系数，I₁、I₂、I₃分别是测量信号、参考信号和光源信号。

本实用新型由于采用高纯度的氮气的气室作为参比室，且气体滤波器在调节装置的带动下旋转，使从滤光片和透镜发射来的平行紫外光束能交替透过高浓度二氧化硫气室或氮气室进入测量室或参比室，从而得到不同状态下紫外吸收光谱转换的测量信号、参考信号和光源信号，分析检测出待测气体中二氧化硫的浓度。因此本实用新型具有不受其他共存气体干扰，测量精度高、分辨率高等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为气体滤波器不同状态下本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。