[发明专利]一种用于气态污染物的双通道测量方法及装置

说明书

本发明公开了一种用于气态污染物的双通道测量方法，包括如下步骤S1：捕集外部输入的待检测气体中的污染气体，将污染气体由气态转化为液态，得到捕集液；S2：对捕集液进行染色反应，得到染色反应液；S3：向染色反应液通入相对应波长的单色光，接收经染色反应液透射后的单色光的光信号强度并转换为测量电压信号；S4：根据Lambert‑Beer定律、预设的零点电压信号和测量电压信号计算可得到污染物浓度c。本发明广泛适用于可以采用分光光度法测量的气态污染物；应用双通道检测实现了超宽量程测量，满足污染源排放浓度变化范围宽、波动大的量程需求；保证准确性和便携性；无需人工计算步骤；测量速度快、准确性高、成本低。

技术领域

本发明属于气体检测领域，尤其涉及一种用于气态污染物的双通道测量方法及装置。

背景技术

随着我国经济和城市化快速发展，人为污染源排放导致的空气污染成为危害人体健康和造成环境问题的重要因素。而污染源排放的气态污染物精准测量是污染成因分析和精准管控的重要技术支撑，可以提供有效的基础数据。在大气污染成因分析研究工作的推进下，甲醛、亚硝酸、氨气等非常规污染物对二次污染形成的重要作用逐渐突显并受到关注，因此这些气态污染物的准确测量技术得到快速发展。

分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处光的吸收度从而定量分析该物质的方法，具有灵敏度高、操作简便、快速等优点，已经广泛应用于食品安全和水质的实验室检测中。近年来，分光光度法逐渐应用于甲醛、亚硝酸、氨气等空气污染物的测量中，并已经实现了在线连续监测。然而，甲醛、亚硝酸、氨气等气态污染物在环境空气和污染源排放中的浓度水平差异大，环境中仅为1～20ppb、0.1～5ppb、1～30ppb，在污染源排放中(如机动车和工程机械尾气排放)污染物浓度变化范围可从1ppb跨越至100ppm，不仅波动范围大，而且变化十分快速。

现有技术中，中国专利(授权号为CN111982610B)公开了一种利用化学分光光度法的气体中氨在线连续检测装置，适用于烟气和空气中氨的检测，但需要提前自我判定氨气浓度高低而选择加热富液浓缩或加水富液稀释，并且导致一定时间的消耗。此外，目前分光光度法在甲醛、亚硝酸、氨气等污染物测量的应用主要为环境空气监测，测量范围比较窄，对超出检测上、下限的样本不能直接测量，并且标定、校正和计算等人工程序步骤多，在污染源排放测试的应用中容易导致超量程、无效数据、高浓度测量不准确等结果。

发明内容

本发明的技术目的是提供一种用于气态污染物的双通道测量方法及装置，以解决背景技术所提及的技术问题。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种用于气态污染物的双通道测量方法，包括如下步骤

S1：捕集外部输入的待检测气体中的污染气体，将污染气体由气态转化为液态，得到捕集液；

S2：对捕集液进行染色反应，得到染色反应液；

S3：将染色反应液存于短光程液芯光纤流通池或长光程液芯光纤流通池，向短光程液芯光纤流通池或长光程液芯光纤流通池通入与染色反应液相对应波长的单色光，接收经染色反应液透射后的单色光的光信号强度并转换为测量电压信号；

S4：根据Lambert-Beer定律、预设的零点电压信号和测量电压信号计算可得到污染物浓度c，公式如下

其中，A为吸光度，V₀为零点电压信号，V为测量电压信号，k为预设的系数，l为短光程液芯光纤流通池或长光程液芯光纤流通池的长度，c为污染物浓度。

进一步优选地，在步骤S1之前还需要得到预设的零点电压信号，包括如下步骤

A1：捕集外部输入零气，零气为高纯氮气或压缩空气，得到零气捕集液；

A2：对零气捕集液进行染色反应，得到零气染色反应液；