[发明专利]基于等离子发射光谱法的在线微量氮气检测器

说明书

技术领域

本发明涉及气体分析检测设备技术领域，具体涉及一种微量氮气检测器。

背景技术

目前，现有的对氩气混合气体中含有的微量杂质氮气的浓度进行测定的方法为：将所述混合气体输入到带有放射源的检测器中，对因放射源对氮气作用所产生的离子迁移率进行测定的同时，测定所述混合气体中的微量氮气浓度。

一方面，由于近年来，国内外对放射性物质影响生存环境及人身健康日益关注，所以采用放射源离子迁移法来测定氩气中微量氮气的浓度的方法越来越不环保和健康。

另一方面，由于采用放射源离子迁移法来测定氩气中微量氮气的浓度的方法，其精度、线性度和灵敏度难以提高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于等离子发射光谱法的在线微量氮气检测器，能对氩气中微量地含有的杂质氮气的浓度能够高精度且连续地进行测定。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：基于等离子发射光谱法的在线微量氮气检测器，包括

电离气室，包括腔体和设置于腔体上的电离电极，所述腔体上设置有入气口和出气口，所述腔体用于容纳被测气体，腔体的至少部分透明；

激发单元，与电离电极电连接，向电离电极施加高频调幅振荡电场；

接收器单元，与电离气室透明的部分相对设置，用于接收电离气体中被测气体在电离状态下发出的光信号并转换为电信号；以及

滤光器件，设置于接收器单元与电离气室之间，用于选择透过光信号中与氮气对应的特定波长的光。

进一步，所述电离气室的腔体为石英材料腔体。

进一步，所述电离电极为铜电极。

进一步，所述接收器单元的接收器为半导体光敏二极管、光电倍增管或光敏二极管阵列。

进一步，所述滤光器件为干涉滤光器件或分光器。

进一步，所述腔体的入气口或出气口与流量控制单元电连接。

进一步，所述接收器单元上还设置有恒温装置。

本发明的有益效果是：避免了传统的使用辐射源而带来的环保和健康问题，同时极大的提高了检测器的灵敏度，使得所述检测器能够高精度、高灵敏度、低漂移地在线测定氩气中微量杂质氮气的浓度。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

图1示出了基于等离子发射光谱法的在线微量氮气检测器的结构示意图。

具体实施方式

以下将对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

参见图1，基于等离子发射光谱法的在线微量氮气检测器，包括：

电离气室，包括腔体1和设置于腔体1上的电离电极2，所述腔体1上设置有入气口和出气口，所述腔体1用于容纳被测气体，被测气体在电离电极2的作用下发生电离，得到的离子体会发出一定的光谱，腔体1的至少部分透明，为提高光谱强度，腔体1选用石英材料腔体，电离电极2选用铜电极，可提高激发灵敏度和稳定性；

激发单元6，与电离电极2电连接，向电离电极2施加高频调幅振荡电场；

接收器单元4，与电离气室腔体1透明的部分相对设置，用于接收电离气体中被测气体在电离状态下发出的光信号并转换为电信号，发送至处理器单元或上位机进行分析处理其对应的光谱，即可对氮气含量进行检测，氮气的光谱检测方法可使用现有技术中的方法，在此不再赘述，接收器单元的接收器为半导体光敏二极管、光电倍增管或光敏二极管阵列；

滤光器件3，设置于接收器单元4与电离气室之间，用于选择透过光信号中与氮气对应的特定波长的光，该波长优选为337nm±2nm，可选用干涉滤光器件或分光器。

流量控制单元7，所述腔体的入气口或出气口与流量控制单元连接，可通过控制流量，提高光谱光强的稳定性。

恒温装置5，由于接收器单元4易受到环境温度的影响，所以使用恒温装置5为接收器单元4提供恒定温度场。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。