[发明专利]大气污染物检测装置及检测方法

说明书

本发明属于气体检测领域，具体涉及一种气体检测装置，尤其是一种大气污染物检测装置及检测方法。装置包括激光发射模块、入射光路、检测模块、出射光路、激光接收模块、控制单片机、计算机、云服务器；本发明采用将待检测大气转换成标准室温，标准大气压下，经过干燥的方式进行检测，这种检测方式避免了不同的温度、湿度、气压对红外吸收检测时的误差，不必进行修正，结果更加准确。将计算后的得到的标准状态下的污染物浓度折算成当时状态下的大气中污染物的浓度，可以与云端数据进行比较。

技术领域

本发明属于气体检测领域，具体涉及一种气体检测装置，尤其是一种大气污染物检测装置及检测方法。

技术背景

大气污染物，指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境产生有害影响的那些物质。在干洁的大气中，恒量气体的组成是微不足道的。但是在一定范围的大气中，出现了原来没有的微量物质，其数量和持续时间，都有可能对人、动物、植物及物品、材料产生不利影响和危害。当大气中污染物质的浓度达到有害程度，以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人或物造成危害的现象叫做大气污染。

大气污染物主要可以分为两类，即天然污染物和人为污染物，引起公害的往往是人为污染物，它们主要来源于燃料燃烧和大规模的工矿企业。颗粒物：指大气中液体、固体状物质，又称尘，例如pm2.5。硫氧化物：是硫的氧化物的总称，包括二氧化硫，三氧化硫，三氧化二硫，一氧化硫等。碳的氧化物：主要是一氧化碳。氮氧化物：是氮的氧化物的总称，包括氧化亚氮，一氧化氮，二氧化氮，三氧化二氮等。碳氢化合物：是以碳元素和氢元素形成的化合物，如甲烷、乙烷等烃类气体。其它有害物质：如重金属类，含氟气体，含氯气体等等。

目前针对大气污染物的检测主要采用可调谐半导体激光技术，可调谐半导体激光器的技术日益成熟，其在光通信网络的应用逐渐增加。但是目前的可调谐半导体激光技术检测大气污染物还存在一些不足，例如：

申请号2017103299038的专利申请，采用TDLAS技术进行实时CO浓度的检测，采用修正公式修正CO的检测结果，提高了CO浓度的检测准确性，但是仅采用修正公式难以满足不同气体对检测的影响，修正公式不能针对外界情况进行实时调节，修正结果还是存在一定偏差。

申请号201710435871X的专利申请，采用并联双气室的方法，消除TDLAS检测的温度漂移，但是其采用的设备结构复杂，需要设计两个完全相同的气室，而且其气室是固定的结构，不能够调节，难以适应不用气压下的检测。

申请号201620410262X的专利申请，采用TDLAS方法检测多种气体成分，其采用不同气体气室的方式进行标准气体的检测，从而实现多种气体浓度的检测。但是其在进行不同气体的检测时需要将不同气室进行更换，难以同时检测多种气体，且单一成分的气体吸收峰与实际气体一般存在影响，这种校准存在误差。

申请号2015106513566的专利申请，设计了一种长光程的吸收池，其吸收池采用螺旋形结构，缩小了吸收池的体积，提高了检测的精度，但是其吸收池的曲面加工非常困难，且其光程固定，难以调节，不能针对不同浓度的气体进行调节。

综上所述，现有技术的检测装置和检测方式难以克服温度、湿度、气压对检测结果的影响，单一的检测装置难以适用于多种气体的检测，除此之外还存在结构复杂，设备功能单一，没有采用智能技术等。

发明内容

本发明克服以上缺陷，设计了一种大气污染物检测装置。