[发明专利]质控装置及OCEC分析系统

说明书

本发明提供了一种质控装置及OCEC分析系统，质控装置包括用于伸入至样品炉中且延伸至滤膜处的喷管、与喷管的输入端连通并用于提供定量的标准溶液的标液定量装置以及与标液定量装置的输入端连通并用于提供载气以将标液定量装置中定量的标准溶液喷射至滤膜上的载气装置。在进行外标时，利用载气装置输出的载气制造一正压将标液定量装置中定量的标准溶液通过喷管喷射至滤膜上进行分析，使用正压形成冲击效果有利于将定量的标准溶液喷射至滤膜上，同时避免管路残留。本发明的质控装置操作简单，可以减少手工操作带入的人为干扰因素，可以减少维护量，实现仪器的自动化运行。

技术领域

本发明涉及空气颗粒物碳组分分析技术领域，特别地，涉及一种质控装置。此外，本发明还涉及一种包括上述的质控装置的OCEC分析系统。

背景技术

空气颗粒物中的碳质组分，通常占空气颗粒物质量浓度的10％～70％，是空气颗粒物的重要组成成分。碳质组分可以分为三大类：有机碳(Organic Carbon，OC)、元素碳(Elemental Carbon，EC)和碳酸碳(Carbonate Carbon，CC)。OC主要来源于一次燃烧过程中排放和生物排放，以及空气中挥发性有机物与空气中氧化性物质发生化学反应后进入颗粒态的产物产生的。EC也被称作炭黑(BlackCarbon，BC)，主要来源于含碳燃料的不完全燃烧。CC主要存在于土壤和煤矿飞尘中，质量浓度远小于EC和OC，所以空气颗粒物中的CC成分一般可以忽略。

空气颗粒物中的碳质组分能够对全球气候、空气能见度以及人体健康这三个方面产生影响。长期以来，一直认为颗粒物对于全球气候变化的影响是降温作用，但是目前越来越多的报告都认为EC对于全球变暖的作用非常明显。EC可以吸收从红外到紫外全波段的光，从而“加热”地球。此外，EC能加深颗粒物的颜色，使那些原本对辐射没有吸收或者吸收较小的物质也能对光产生吸收，增加了颗粒物的辐射强迫，降低了空气能见度。OC能对光起散射作用，极大地影响了区域空气的能见度，且OC中富含致癌物质和基因毒性诱变物。由于空气颗粒物碳质组分绝大部分存在于颗粒物中(0.1μm～2.5μm)，因而能够很容易通过人体的呼吸作用进入人体的肺部，破坏改变肺的结构和功能，造成慢性呼吸道疾病，甚至能够改变DNA的结构。因此，研究空气颗粒物的碳质组分成为当今环境监测领域的热点。

目前，对于空气颗粒物碳质组分(OC/EC)的研究，主要采用两种方法：膜采样+离线分析和在线OC/EC监测。但是，通过传统的膜采样+离线分析方法所获得的数据时间分辨率低，难以反映较短时间内空气颗粒物特征变化的信息，而且容易引入人为干扰，因此在线OC/EC分析仪成为研究的趋势。

现有技术中针对连续在线采集的空气样品，提出了实现空气颗粒物中碳质组分分析的在线分析仪，但还存在样品采集不准，无法自动全流程空白测试的问题。专利号为201010249182.8，名称为一种在线颗粒物碳质组分采集分析仪的专利中，提供了一种在线气溶胶碳质组分采集分析仪，包括载气气路系统和采样-分析气路系统两个部分；所述载气气路系统包括He气气路、He-purge气气路、He/Ox气气路和He/CH4气气路：所述采样-分析气路系统包括采样气路、解析-氧化炉和分析气路，虽然一定程度上实现了在线的空气颗粒物成分分析，还存在如下问题。

《有机碳元素碳在线分析仪的使用与维护》(胡刚、楚国栋)中记载了对仪器进行校准需要在仪器石英衬管前段平放一枚石英膜，将石英衬管连接完毕，然后将石英膜杂质清除干净，使用精密进样针吸取标准浓度的蔗糖溶液，小心将溶液滴在水平放置的石英膜的中心附近，连接好石英衬管。可见，现有的有机碳元素碳在线分析仪需要手动对仪器进行校准和标准曲线的标定，在校准或者标定的过程，需要反复地拆装仪器部件，步骤非常繁琐，自动化程度低。

在线分析仪的曲线标定和质控过程均为手工操作，采用标准溶液进行外标时，基本步骤大致为：取一干净滤膜，将滤膜烧干净，用进样针抽取一定体积一定浓度的标准溶液，滴到滤膜上，将滤膜放入玻璃管中。整个操作过程复杂繁琐，需要频繁拆装玻璃管，操作过程中容易带入外来干扰，且每一步都需要人手动来完成，对操作人员的要求高，人为干扰因素大。