[发明专利]一种长光程痕量有毒有害气体检测装置

说明书

本发明公开了一种长光程痕量有毒有害气体检测装置，属于红外气体检测技术领域，包括：红外光源、充气旋光轮、池体、主反射镜、次反射镜、第一反射镜、第二反射镜、滤光片及红外探测器；红外光源发出的红外光照射在转动的充气旋光轮后，形成红外调制信号光，进入池体的内腔中；第一反射镜用于将红外调制信号光反射至次反射镜；光路在主反射镜和次反射镜之间反复反射；第二反射镜用于将经过次反射镜反射的红外调制信号光通过出光口射出；经过出光口射出的红外调制信号光通过滤光片后，照射在红外探测器上；本发明只需更换针对测试不同有毒有害气体的滤光片及测试该有毒有害高纯度样品气体的旋光轮，就可实时在线对单组分ppb级有毒有害气体测量探测。

技术领域

本发明属于红外气体检测技术领域，具体涉及一种长光程痕量有毒有害气体检测装置。

背景技术

随着突发性污染事故危害日趋增大，例如812天津大爆炸、自然灾害、恐怖事件和工业污染物排放等，突发性的向大气排放有毒有害气，给人类生活生命安全造成极大的威胁，因此污染气体在线监测备日益倍受人关注。目前污染气体的监测技术主要有电离法、电化学法、红外吸收光谱法。其中电离法主要包括电火花法、离子迁移谱谱法等，化学法主要包括热催化法、电化学法以及气相色谱法等，但是这些方法可靠性低、成本高、测量精度低、误报率高、操作繁琐、故障率高，并且需要专业人员定期维护更新，更重要的是不能准确测试出气体浓度。相比之下，红外吸收光谱方法能够满足在线监测的要求，具有测量精度高、可靠性高、成本低、误报率低、维护量小等优点，并可同时在线连续监测多种气体成分及其浓度。因此，采用红外光谱学方法对气体污染物进行分析已经成为排放污染物的重要监测手段。

长光程吸收池是光谱检测的重要装置，根据朗伯-比尔特定律，气体经过的光程和气体的吸收度成线性关系，随着光程的增加，测试灵敏度也随之提高。目前，大气环境中的有毒有害气体浓度相对较低，一般在ppb到ppm级之间，因此测试低浓度的气体，需要吸收池的长度相对较长；另外，依据Lambert-Beer定律，吸收池内气体的温度、压力及流量对特征红外光谱吸收有毒有害气体的能力有较大的影响，因此严重影响到测量有毒有害测量精度；除此之外，传统的White型吸收池结构需要5块反射镜片，结构复杂、成本相对较高，每一块镜片需要与机械结构进行安装固定，并且同体积下光程较短，光路调试较为复杂，需要时间长，需要专业人员操作，严重影响装配与生产效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种长光程痕量有毒有害气体检测装置，结构简单、使用寿命长、测量精度高、光程长、操作调试容易、无需专业人员装配，只需更换针对测试不同有毒有害气体(如CO、CO₂、SO₂、NO、CH₄、NH₃、VOC等)的滤光片及充有纯N₂样品气体以及测试该有毒有害高纯度样品气体的旋光轮(如探测CO气体的浓度，可采用在特征峰4.65um带通滤光片与充入纯N₂气体和高纯度CO气体的旋光轮)，就可实时在线对单组分ppb级有毒有害气体测量探测。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种长光程痕量有毒有害气体检测装置，包括：红外光源、充气旋光轮、池体、主反射镜、次反射镜、第一反射镜、第二反射镜、滤光片及红外探测器；

所述池体为两相对端开口的矩形壳体，池体上设有与池体内腔相通的进气口、出气口、入光口、出光口、第一反射镜安装口及第二反射镜安装口；

外界的大气通过池体的进气口、出气口在池体的内腔中流动；