[发明专利]在线便携式气相色谱仪和环境监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及仪器仪表的技术领域，尤其是涉及一种在线便携式气相色谱仪和环境监测装置。

背景技术

在环境监测领域中，随着监测需求不断增多，因此提出了对环境空气、工业园区、企业厂界、固定污染源排放气等进行非甲烷总烃及VOCs组分浓度进行监测的需求。国家标准《固定源非甲烷总烃的测定气相色谱法》(HJ38－1999)和《环境空气苯系物的测定固体吸附热脱附－气相色谱法》(HJ 583－2010)所规定检测控制的空气污染物中的非甲烷总烃及苯系物，通常需要经现场采样富集到实验室解析后，用气相色谱仪进行检测。

气相色谱技术是基于待分离组分的挥发性和极性不同而进行分离分析的一门技术，因此气相色谱能够对混合样品中的多组分有机化合物进行定性和定量分析。气态有机组分或者加热后挥发为蒸汽的组分进人到色谱分离柱后，在固定相和流动相之间进行分配，从而达到分离的目的，从色谱柱尾部流出的组分进人到检测器中产生信号，从而达到定性和定量的目的。

传统的气相色谱仪，一般包括以下几个组件：1、载气流量控制系统；2、死体积小的进样系统；3、用于恒温或者程序升温分析的柱温箱系统；4、用于快速分析的高灵敏度的检测器；5、记录仪或者色谱数据记录系统。由于传统的气相色谱仪用大的柱箱来调节快速升温和降温，因此体积都比较庞大，而且需要外配电脑来进行数据处理及计算，因此只能在实验室中使用，这在某种程度上限制了气相色谱仪的应用范围。

目前能够形成商业化的便携式气相色谱仪还很少，但也都存在着明显的不足，主要表现在以下几个方面：1、体积仍然较大，重量较重，移动起来也比较困难；2、类似于将实验室的设备搬到现场，需要外配采样设备进行采样，需要外置电脑及外配220V的电源，不够便携；3、检测的数据不能进行实时在线传输，不利于环保监管部门实时掌握污染物情况；4、常采用热导检测器(TCD)，灵敏度较低；5、采用光离子化检测器(PID)，由于不同物质的离子化效率差别很大，除BTEX以外，光离子化检测器(PID)对其他物质的相应较差，且光离子化检测器(PID)的寿命较短；6、检测非甲烷总烃和VOCs组分浓度，传统的气相色谱仪一般采用两套仪器或一套仪器进行两次进样的方式，装置复杂、成本高，且操作复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够同时检测非甲烷总烃和VOCs组分的在线便携式气相色谱仪和环境监测装置，以缓解传统的气相色谱仪的实用性较差的技术问题。该在线便携式气相色谱仪体积小、方便携带、内置数据处理器、一次进样同时检测非甲烷总烃及VOCs组分浓度、测量数据可实时进行数据传输、内置富集装置、操作简单。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种在线便携式气相色谱仪，包括：气路切换装置，样品富集装置，组分分离装置和组分检测装置，其中，所述进给装置的输入端用于采集样品气体，所述样品气体包括以下至少之一：所述在线便携式气相色谱仪所处室内的室内气体，所述在线便携式气相色谱仪所处室外的室外气体，固定污染源排口排放的气体；所述气路切换装置分别与所述进给装置的输出端、所述样品富集装置和所述组分分离装置相连接，用于切换所述样品气体在所述进给装置、所述样品富集装置和所述组分分离装置中的流向；所述样品富集装置的数量为多个，用于富集所述样品气体；所述组分分离装置通过所述气路切换装置与所述样品富集装置相连接，且所述组分分离装置与所述样品富集装置对应设置，用于分离所述样品富集装置中富集的所述样品气体，以得到目标化合物；所述组分检测装置与所述组分分离装置相连接，用于对所述目标化合物进行分析，得到分析结果。

进一步地，所述在线便携式气相色谱仪还包括：数据传输装置，其中，所述数据传输装置与所述组分检测装置有线或者无线连接，用于将所述组分检测装置分析得到的结果传输至监控终端。

进一步地，所述样品富集装置包括：第一样品富集装置和第二样品富集装置，其中，所述第一样品富集装置和所述第二样品富集装置均与所述气路切换装置相连接。

进一步地，每个所述样品富集装置包括：富集阱箱体，吸附管和第三电加热器，其中，吸附管和所述第三电加热器均设置在所述富集阱箱体的内部，且所述吸附管与所述气路切换装置相连接。