[实用新型]一种氮氧化物检测器以及使用该检测器的小型氮氧化物自动监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及空气中氮氧化物气体浓度的监测设备，属于大气监测设备技术领域。

背景技术

近年来，我国社会经济高速发展，以煤炭为主的能源消耗大幅攀升，机动车保有量急剧增加，经济发达地区NO₂和VOCs排放量显著增长。

NO₂成为污染空气的一项常规污染物，同时也是空气质量标准中的必测参数。

NO₂的危害较大，植被、材料等短期暴露NO₂的阈限值为940μg/m³，长期暴露的阈限值为190μg/m³。根据人群流行病学和毒理学研究结果，短期暴露浓度超过200μg/m³时可引起显著的健康效应，主要引起气道等呼吸系统反应，儿童长期暴露较低浓度水平下的NO₂会引起呼吸效应。WHO将年平均40μg/m³作为长期暴露健康效应的指导值。

目前市面上使用的氮氧化物自动监测仪器主要采用化学发光法。国外仪器厂商主要有美国THERMO-FISHER、美国API、澳大利亚ECOTECH、法国ESA等公司；国产仪器厂商有河北先河环保科技股份有限公司、武汉天虹、中晟泰科等。大部分厂家的仪器体型较大，运行条件苛刻，必须安装在有温度控制的监测站房中，通过采样总管对外界空气进行采样测量；站房对周围环境也有较严格要求，如360度范围内不能有较高障碍物，在高楼密集、寸土寸金的城市选点往往存在困难，要想实现多点组网难度更大。尤其在人迹罕至的地区设置监测站房以及日常维护，显然存在极大的难度。

发明内容

本发明提供一种氮氧化物检测器以及使用该检测器的小型氮氧化物自动监测装置，以检测氮氧化物反应微弱荧光信号，并实现空气中NO、NO₂、NOx的在线、实时、自动、原位监测，以克服现有技术存在的弊端。

为实现本发明目的，这种氮氧化物检测器其特征在于它包括一具有锥形腔反应室的反应器，反应器一端装设有加热器，另一端依次装设隔热板和制冷器，隔热板上装设有滤光片，制冷器上依次设置有光电二极管和信号检测板，光电二极管与信号检测板电连接，制冷器上还依次装设有制冷片和散热片，样气通经加热器后与反应器上的进气口相接，废气经反应室端出口通经加热器后接废气排放口。

所述反应器锥形腔的锥度为15～25度。

所述反应器反应室内壁面粗糙度不大于0.4微米。

所述加热器内还设置有加热棒和温度继电器。

所述制冷器外包覆有保温层。

使用上述氮氧化物检测器的小型氮氧化物自动监测装置，其特征在于它包括装设于机箱内的氮氧化物检测器、臭氧发生器、还原炉、干燥器、粒子过滤器、采样泵、传感器、电源、无线远程数据采集传输装置，机箱上的采样口接粒子过滤器入口，粒子过滤器出口经三通阀后接还原炉入口，还原炉出口通经三通阀后一路入切换阀，另一路接氮氧化物检测器样气入口，切换阀一路出口依次通经干燥器、流量传感器、臭氧发生器后接氮氧化物检测器臭氧气入口，切换阀另一路出口接采样泵入口，氮氧化物检测器出口经切换阀后接采样泵入口，传感器与无线远程数据采集传输装置电连接。

本发明氮氧化物检测器中，采样光电二极管半导体检测器配有相应的检测电路，该检测器采用电容积分放大信号，并由制冷片控温，使得半导体的工作环境稳定在15℃±0.5℃范围内，以使检测信号不受温度变化影响，且此半导体检测器体型微小，不足现有设备的五分之一。

上述小型氮氧化物自动监测装置中，所述还原炉即钼炉，作为催化剂的金属钼装设在金属盘管内，盘管缠绕在加热芯外面，在盘管和钼炉外壳间填装保温玻璃纤维棉，盘管内装金属钼，使得气流通过时与钼接触的时间更长，并充分利用了空间，从而节省了仪器内部的空间，使得还原炉体积更加小型化。

上述无线远程数据采集传输装置中采用WinCE智能系统，进行数据信号分析与处理，并配套无线远程传输系统，将采集数据无线传输至客户数据端。

本发明取得的技术进步：