[发明专利]一种小型化NO气体检测装置

说明书

本发明提供一种小型化NO气体检测装置。本发明包括实现臭氧与NO气体混合的化学反应腔体，与所述化学反应腔体相连的用于将臭氧与待测的NO气体反应产生的光子转变为数字信号的光电探测系统和用于将得出的数据进行可视化展示的数据显示系统，还具有用于调节光电探测系统温度的温度控制系统，所述光电探测系统置于所述化学反应腔体的空腔底部，其具体包括：用于采集光子的信号采集单元和用于将采集到的模拟信号转换为数字信号并处理的信号处理单元。本发明通过选择光电检测器件实现整个装置的小型化，并通过高效率的光子收集装置，提高了光子的收集效率，实现对低浓度一氧化氮气体的检测。

技术领域

本发明涉及气体浓度检测领域，尤其涉及一种小型化NO气体检测装置。其原理是通过化学发光原理对一氧化氮气体的浓度实现探测。

背景技术

NO气体分子作为一种对人体有害的化合物，其浓度的动态检测具有着重要的意义。其中在环境大气领域，NO气体与NOx气体分子作为温室气体的重要指标被环保部门广泛的关注，同时在工业领域热电发电厂排放大量的NO气体，其中脱硝的方式采用补充氨气实现脱硝，因此对于NO实时的检测，对工业脱硝具有着重要的意义。但是NO气体分子具有不稳定性，在空气中极易容易被氧化，因此对NO气体分子实现快速，精准的测量具有重要的意义。

近年来发展了很多种针对NO气体分子的检测手段，其中包括，电化学方法，吸收光谱放大，分光光度法等。但是上述方式都无法对NO气体分子实现高灵敏，快速的测量。如今市场上最成熟的方式还是利用化学发光测量NO气体分子，其中化学发光被业界成为NO气体检测的金标准。其原理是在高浓度的臭氧与NO气体反应，产生NO2*，当NO2*放回基态的过程中释放能量并伴随着发光。在此过程中产生发光波段范围在600nm到3000nm之间的宽带光源，其中在臭氧浓度远高于NO气体浓度条件下，一氧化氮的浓度与光信号的强度成线性相关。其中产生的光信号经过光电探测器，实现光信号到电信号的转化。将得到的电信号进行放大滤波等一系列的处理最终通过显示电子设备进行显示。化学发光测量NO具有高灵敏度，测量速度快，高选择性等优点一直被业所青睐。

目前商品化的NO化学发光的检测装置，虽然灵敏度较高，但检测装置及其的不笨重。无法实现移动式，手持式的测量要求。

公开号为CN101162200A的《用化学发光法进行氮氧化物分析的系统》公开了一种用化学发光法分析环境空气中氮氧化物的装置，其选择的是光电倍增管，故其存在着仪器整体体积较大，无法实现小型化、便携化检测的问题。同时由于采用光电倍增管，导致化学发光反应腔体中腔体的体积也相应的较大，使的整个仪器在气流循环中消耗较多的时间，无法实现快速测量。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种小型化NO气体检测装置。该装置具有检测灵敏度高、小型化、便携等优点。本发明采用的技术手段如下：

一种小型化NO气体检测装置，包括实现臭氧与NO气体混合的化学反应腔体，与所述化学反应腔体相连的用于将臭氧与待测的NO气体反应产生的光子转变为数字信号的光电探测系统和用于将得出的数据进行可视化展示的数据显示系统，还具有用于调节光电探测系统温度的温度控制系统，所述化学反应腔体与光电探测系统集成于金属外壳内部，所述温度控制系统贴合于金属外壳的光电探测系统侧，所述光电探测系统具体包括：用于采集光子的信号采集单元和用于将采集到的模拟信号转换为数字信号并处理的信号处理单元。

进一步地，所述光电探测系统的各单元集成于一块PCB电路板上，所述信号采集单元包括：光子收集模块以及光电二极管；所述光子收集模块将待检测的光子汇聚到所述光电二极管的感光芯片端面；

所述信号处理单元包括：

光电转化模块，用于将臭氧与待测的NO气体反应产生的光子转变为电信号，其具体由具有滤光功能的介质材料与具有光伏功能的半导体光电二极管组成，所述介质材料置于所述半导体材料上端；

信号放大模块，包括