[发明专利]一种气体中元素的监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种监测系统及方法，尤其是一种气体中元素的监测系统及方法。

背景技术

气体重金属监测系统是一种对环境空气中或者烟气排放中的颗粒物中的重金属污染物进行连续监测的系统。

气体重金属监测系统一般包括采样单元、滤膜、滤膜移动单元、检测分析单元和控制单元。

采样单元以一定流量将空气或者烟气采集到流路中，经过处于采样状态的带状采样滤膜时，气体中的颗粒物被富集到滤膜上；采样结束后，在控制单元控制下，滤膜上富集有颗粒物的部分被移动到检测区域(即检测分析单元能够检测到的区域)内，并被检测分析单元如X射线荧光(XRF)分析单元检测分析，得出相应的金属含量，进一步得到相应采样体积下气体中的金属浓度。

气体重金属监测系统中用于分析样品中的金属元素所采用的光谱的横坐标为道数，如0～1024道或0～4096道，道数经过相应转换可对应为X射线荧光的能量；纵坐标是计数率，对应为元素的含量。

当分析系统中的仪器长期运行后，由于环境温度变化、光管老化等原因，会出现道数的漂移和计数率的变化，此时，分析结果存在误差，需对监测系统中的仪器进行校准。

但目前该监测系统不能自动判断其中的仪器是否出现道数的漂移和/或计数率的变化，只能通过人工手动检测浓度已知的标准样品，再将检测结果与标准样品的初始光谱进行比较，来判断监测系统中的仪器状态是否正常，并根据判断结果进行校准。

通过人工手动检测浓度已知的标准样品进行监测系统中的仪器校准，有以下不足：

1、自动化程度低、操作复杂

监测系统无法自动判断其中的仪器的工作状态，需要工作人员手动进行，自动化程度低、操作复杂。

2、检测连续性低

由于X光管紧靠滤膜，在进行人工手动校准时，需要中断周期监测流程，将滤膜从滤膜移动单元上取下，然后将浓度已知的标准样品放入检测区域，检测分析标准样品的信息，并据此对监测系统进行校准；待校准完成后，人工手动移走标准样品，再将带状滤膜装回滤膜移动单元上，最后手动重新启动周期监测流程。

进行人工手动校准时，需要中断周期监测流程，且滤膜还要从滤膜移动单元上取下或装回，使得校准过程复杂，监测系统的监测连续性较低。

发明内容

为了解决现有技术中的上述不足，本发明提供了一种自动化程度高、校准灵活性高的气体中元素的监测系统及方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种气体中元素的监测系统，包括采样单元、滤膜、滤膜移动单元、检测分析单元和控制单元，其特点是：

在所述滤膜上设置校准用的金属元素；

所述检测分析单元根据对所述校准用的金属元素的检测结果对监测系统进行校准。

进一步，所述金属元素通过载体设置在滤膜上。

作为优选，所述载体为金属片或含金属元素的膜片。

进一步，在所述滤膜上设置保护膜；所述保护膜覆盖在金属元素所在区域；所述保护膜不含目标金属元素。

作为优选，所述保护膜为麦拉膜或康普顿膜。

进一步，金属元素所在区域在滤膜上的设置长度不小于所述滤膜移动单元移动滤膜的步长。

进一步，所述控制单元识别滤膜的运行位置并将识别结果传递给检测分析单元；

所述检测分析单元根据所述识别结果进行周期监测或校准。

所述运行位置是指：下一周期对应位置的滤膜是处于空白区域还是处于金属区域。

作为优选，所述控制单元根据检测分析单元检测的滤膜的下一周期对应位置的信息识别滤膜的运行位置。

作为优选，滤膜的下一周期对应位置处于采样状态时，所述控制单元根据采样单元的抽气流量识别滤膜的运行位置。

所述采样状态是指：滤膜处于采样区域，能够富集采集到流路中的气体中的颗粒物的状态。

进一步，所述监测系统还包括：金属元素施加单元，所述施加单元与所述控制单元相连，所述施加单元在所述控制单元的控制下将校准用的金属元素施加到滤膜上。

进一步，所述施加单元包括含有校准用的金属元素的校准片及校准片输送件，所述输送件与所述控制单元相连，所述输送件在控制单元的控制下将校准片设置在滤膜上。

进一步，所述施加单元为喷液装置，所述喷液装置将含有校准用的金属元素的溶液喷在滤膜上。

本发明还提供了一种气体中元素的监测方法，包括以下步骤：

A、提供以上所述任一监测系统；