一種新型在線ocec分析儀檢測(cè)激光和高溫反應(yīng)爐一體裝置制造方法
【專利摘要】一種新型在線OCEC分析儀檢測(cè)激光和高溫反應(yīng)爐一體裝置，由殼體、解析爐、氧化爐、激光發(fā)射端、接收端組成，其特征在于，解析爐和氧化爐由石英玻璃燒制而成，形狀滿足反應(yīng)、控制、氣路流通、光路有效照射等要求，能保證長(zhǎng)時(shí)間耐高溫使用，密封接頭由聚四氟乙烯材料加工而成，能有效避免高溫變形問題，殼體由鋁合金加工而成，分上下兩個(gè)部分，激光發(fā)射端由鋁合金加工而成，通過準(zhǔn)確的定位與殼體相連，保證光路的同軸性和穩(wěn)定性。其優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠緊湊，溫度控制準(zhǔn)確、有效避免外界雜散光對(duì)檢測(cè)關(guān)信號(hào)的干擾、光路不易產(chǎn)生偏差，方便拆卸、維護(hù)方便、密封性好、隔熱性好。適用于在線采集大氣細(xì)顆粒物進(jìn)行化學(xué)成分分析。
【專利說明】一種新型在線00%分析儀檢測(cè)激光和高溫反應(yīng)爐一體裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于檢測(cè)激光和高溫反應(yīng)爐一體裝置，特別涉及一種應(yīng)用于大氣細(xì)顆粒物化學(xué)成分在線監(jiān)測(cè)的核心分析反應(yīng)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]含碳組分在氣溶膠中含量很高，尤其是在對(duì)人類健康影響較大的細(xì)顆粒部分比例更大，通常包括有機(jī)碳(00和元素碳(￡0兩部分。0(:3(:不僅影響人類健康、造成區(qū)域和城市煙霾影響能見度、破壞地球輻射平衡影響全球氣候，而且可以幫助得知大氣中二次污染的狀況。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和城市化進(jìn)程的不斷加快，諸多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)面臨著巨大的環(huán)境挑戰(zhàn)，氣溶膠已成為影響我國(guó)城市空氣質(zhì)量的首要污染物。為了揭示氣溶膠中碳質(zhì)組分(0(:2(:)對(duì)城市大氣污染的影響與形成機(jī)制，保護(hù)城市居民的健康，迫切需要開發(fā)一套適合在我國(guó)推廣和應(yīng)用的在線監(jiān)測(cè)氣溶膠碳質(zhì)組分的儀器裝置。雖然國(guó)內(nèi)外一直在致力于研宄碳質(zhì)氣溶膠，但是由于分析0(:2(:的方法有很多，而且00、2“包括80定義的模糊，沒有上統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)等諸多原因，使得方法與方法之間，儀器與儀器之間的分析結(jié)果存在著很大的差異，這為環(huán)境數(shù)據(jù)的分析，以及地域之間的比較研宄帶來很多的不便。膜采樣+離線分析非技術(shù)限制太大，需要進(jìn)行復(fù)雜的樣品前和后處理，很難進(jìn)一步得到碳質(zhì)氣溶膠的具體變化，因此在線的分析儀器就顯得尤其重要。目前，基于中國(guó)目前的大氣狀況，研發(fā)出一種新型在線0(:2(:分析儀檢測(cè)激光和高溫反應(yīng)爐一體裝置，作為大氣細(xì)顆粒物化學(xué)成分在線監(jiān)測(cè)儀器的核心模塊，用來大氣樣品的分析檢測(cè)以及相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)和轉(zhuǎn)化，并解決在此過程中可能出現(xiàn)的問題，它需要考慮氣路的走向、化學(xué)反應(yīng)的條件、系統(tǒng)的密封性能、隔熱性、檢測(cè)激光器的合理放置等因素，同時(shí)還需要兼顧安裝維護(hù)性、使用的安全性等一系列問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提出一種新型在線0(^分析儀檢測(cè)激光和高溫反應(yīng)爐一體裝置，大氣樣品的分析檢測(cè)以及相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)和轉(zhuǎn)化都在該裝置中發(fā)生，其中解析爐、氧化爐、激光器、接收器四大部分設(shè)計(jì)為一個(gè)整體，作為大氣細(xì)顆粒物化學(xué)成分分析的核心模塊裝置，能有效地解析氧化待測(cè)大氣，同時(shí)保證光路的穩(wěn)定性，以此來進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)。
[0004]本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案是，一種新型在線0(:2(:分析儀檢測(cè)激光和高溫反應(yīng)爐一體裝置，由殼體、解析爐、氧化爐、激光發(fā)射端、激光接收端組成；
[0005]殼體為8111111厚鋁板加工而成，分上下兩個(gè)部分，殼體內(nèi)壁填有隔熱材料，殼體有效支撐解析爐、氧化爐、激光發(fā)射端、激光接收端、冷卻風(fēng)扇；
[0006]解析爐位于殼體內(nèi)所有化學(xué)反應(yīng)和轉(zhuǎn)化的第一階段，解析爐呈變徑三通管狀，加熱絲纏繞在解析爐上，外部電源通過陶瓷接頭連線給加熱絲供電，解析爐中間部位填有濾膜，通過襯管壓住濾膜，熱電偶通過解析爐上垂直的側(cè)管探入爐體內(nèi)，解析爐一側(cè)設(shè)有風(fēng)扇，風(fēng)扇根據(jù)熱電偶反饋實(shí)時(shí)冷卻解析爐，解析爐與襯管和接收器通過密封接頭連接、激光光源從解析爐的左側(cè)照射到右側(cè)，三個(gè)接收器接收不同的信號(hào)；
[0007]氧化爐位于殼體內(nèi)所有化學(xué)反應(yīng)和轉(zhuǎn)化的后端，氧化爐為一只石英玻璃反應(yīng)管，氧化爐內(nèi)設(shè)有氧化物質(zhì)，加熱絲纏繞在氧化爐上，氧化爐壁設(shè)有熱電偶，通過熱電偶實(shí)時(shí)反饋控制氧化爐的加熱溫度，外部電源通過陶瓷接頭連線給加熱絲供電，解析爐與氧化爐的連接由密封接頭、氣管組成；
[0008]檢測(cè)激光部分激光發(fā)射端和激光接收端位于解析爐的最右端，與殼體連接，它由接收器A、接收器B、接收器C、激光發(fā)射端夾具、激光光源組成。
[0009]所述的解析爐和氧化爐，由石英玻璃燒制而成，形狀滿足反應(yīng)、控制、氣路流通、光路有效照射等要求，能保證長(zhǎng)時(shí)間耐高溫使用。
[0010]所述的隔熱材料，由具有耐高溫性能的高密度石棉板加工而成，保證耐高溫性和隔熱性。
[0011]所述的密封接頭，由聚四氟乙烯材料加工而成，能有效避免高溫變形問題，同時(shí)能與石英玻璃很好地粘接。
[0012]所述的激光發(fā)射端夾具，由鋁合金加工而成，通過準(zhǔn)確的定位與殼體相連，保證光路的同軸性和穩(wěn)定性。
[0013]本實(shí)用新型提出的一種新型在線OCEC分析儀檢測(cè)激光和高溫反應(yīng)爐一體裝置的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠緊湊，溫度控制準(zhǔn)確、有效避免外界雜散光對(duì)檢測(cè)關(guān)信號(hào)的干擾、光路不易產(chǎn)生偏差，方便拆卸、維護(hù)方便、密封性好、隔熱性好。適用于在線采集大氣細(xì)顆粒物進(jìn)行化學(xué)成分分析。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型一種新型在線OCEC分析儀檢測(cè)激光和高溫反應(yīng)爐一體裝置的構(gòu)造示意圖
[0015]圖中，1-殼體、2-隔熱材料、3-氧化爐、4-密封接頭A、5-襯管、6_接收器A、7_密封接頭B、8-密封接頭C、9-解析爐、10-陶瓷接頭、11-密封接頭D、12-熱電偶、13-風(fēng)扇支架、14-冷卻風(fēng)扇、15-加熱絲、16-密封接頭E、17-接收器B、18-接收器C、19-激光發(fā)射端夾具、20-激光光源、21-氣管、22-密封接頭F、23-中間隔熱層、24-熱電偶、25-陶瓷接頭、26-加熱絲、27-濾膜

【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，這種新型在線OCEC分析儀檢測(cè)激光和高溫反應(yīng)爐一體裝置，由殼體、解析爐、氧化爐、激光發(fā)射端、接收端等主要部分組成，殼體為鋁合金加工而成，分上下兩個(gè)部分，殼體I中內(nèi)壁填充有隔熱材料2，可以有效支撐解析爐9和氧化爐3 ；
[0017]解析爐位于爐體內(nèi)所有化學(xué)反應(yīng)和轉(zhuǎn)化的第一階段，解析爐9呈三通管狀，加熱絲15纏繞在解析爐上，外部電源通過陶瓷接頭10連線給加熱絲供電，在解析爐的中間部位設(shè)有濾膜27，它由襯管5和密封接頭C 8組成的壓緊裝置將其壓緊，熱電偶12通過密封接頭D 11與解析爐連接實(shí)時(shí)反饋溫度，解析爐一側(cè)設(shè)置風(fēng)扇14，風(fēng)扇根據(jù)熱電偶反饋實(shí)時(shí)改變解析爐所需要的溫度，解析爐右端設(shè)有密封接頭E 16，通過氣管21與氧化爐3連接，解析爐左端有接收器八6，它們之間靠密封接頭8 7連接在一起。
[0018]氧化爐位于所有化學(xué)反應(yīng)和轉(zhuǎn)化的第二階段，氧化爐3為一只石英玻璃管，氧化爐內(nèi)裝有氧化物質(zhì)，加熱絲26均勻纏繞在氧化爐上，氧化反應(yīng)管壁設(shè)有熱電偶24，通過該熱電偶控制氧化爐的加熱溫度，外部電源通過陶瓷接頭25連接給加熱絲供電。
[0019]檢測(cè)激光部分位于解析爐的最右端，與殼體1連接，它由接收器八6、接收器8 17、接收器18、激光發(fā)射端夾具19、激光光源20組成。
[0020]所述的解析爐和氧化爐，由石英玻璃燒制而成，形狀滿足反應(yīng)、控制、氣路流通、光路有效照射等要求，能保證長(zhǎng)時(shí)間耐高溫使用。
[0021]所述的隔熱材料，由具有耐高溫性能的高密度石棉板加工而成，保證耐高溫性和隔熱性。
[0022]所述的密封接頭，由聚四氟乙烯材料加工而成，能有效避免高溫變形問題。
[0023]所述的激光發(fā)射端，由鋁合金加工而成，通過準(zhǔn)確的定位與殼體相連，保證光路的同軸性和穩(wěn)定性。
[0024]本實(shí)用新型的使用方法是:大氣細(xì)顆粒物先通過載氣和氧氣組成的進(jìn)氣管路進(jìn)入解析爐，大氣細(xì)顆粒物經(jīng)過解析爐9進(jìn)入，濾膜27對(duì)檢測(cè)載氣進(jìn)行過濾攔截，加熱絲15高溫加熱，風(fēng)扇14根據(jù)熱電偶12反饋的溫度進(jìn)行自動(dòng)控溫，隔熱材料2對(duì)解析爐起隔熱保溫作用，檢測(cè)光源對(duì)石英濾膜的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，被解析出的物質(zhì)被載氣帶到氧化爐，進(jìn)入氧化爐3，加熱絲26對(duì)氧化爐進(jìn)行加熱，被氧化成所需的氣體后進(jìn)行檢測(cè)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型在線OCEC分析儀檢測(cè)激光和高溫反應(yīng)爐一體裝置，由殼體、解析爐、氧化爐、激光發(fā)射端、接收端組成，其特征在于，殼體為鋁合金加工而成，分上下兩個(gè)部分，殼體中內(nèi)壁填充有隔熱材料，可以有效支撐解析爐和氧化爐； 解析爐位于爐體內(nèi)所有化學(xué)反應(yīng)和轉(zhuǎn)化的第一階段，解析爐呈三通管狀，加熱絲纏繞在解析爐上，外部電源通過陶瓷接頭連線給加熱絲供電，在解析爐的中間部位設(shè)有濾膜，它由襯管和密封接頭C組成的壓緊裝置將其壓緊，熱電偶通過密封接頭D與解析爐連接實(shí)時(shí)反饋溫度，解析爐一側(cè)設(shè)置風(fēng)扇，風(fēng)扇根據(jù)熱電偶反饋實(shí)時(shí)改變解析爐所需要的溫度，解析爐右端設(shè)有密封接頭E，通過氣管與氧化爐連接，解析爐左端有接收器A，它們之間靠密封接頭B連接在一起； 氧化爐位于所有化學(xué)反應(yīng)和轉(zhuǎn)化的第二階段，氧化爐為一只石英玻璃管，氧化爐內(nèi)裝有氧化物質(zhì)，加熱絲均勻纏繞在氧化爐上，氧化反應(yīng)管壁設(shè)有熱電偶，通過該熱電偶控制氧化爐的加熱溫度，外部電源通過陶瓷接頭連接給加熱絲供電； 檢測(cè)激光部分的激光發(fā)射端和激光接收端位于解析爐的最右端，與殼體連接，它由接收器A、接收器B、接收器C、激光發(fā)射端夾具、激光光源組成。
2.如權(quán)利要求1所述的一種新型在線OCEC分析儀檢測(cè)激光和高溫反應(yīng)爐一體裝置，其特征在于，解析爐和氧化爐由石英玻璃燒制而成，形狀滿足反應(yīng)、控制、氣路流通、光路有效照射等要求，能保證長(zhǎng)時(shí)間耐高溫使用。
3.如權(quán)利要求1所述的一種新型在線OCEC分析儀檢測(cè)激光和高溫反應(yīng)爐一體裝置，其特征在于，密封接頭由聚四氟乙烯材料加工而成，能有效避免高溫變形問題。
4.如權(quán)利要求1所述的一種新型在線OCEC分析儀檢測(cè)激光和高溫反應(yīng)爐一體裝置，其特征在于，激光發(fā)射端由鋁合金加工而成，通過準(zhǔn)確的定位與殼體相連，保證光路的同軸性和穩(wěn)定性。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK204202962SQ201420653203
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】齊春雪, 曾立民, 楊凱, 郭煒, 農(nóng)永光, 于哲 申請(qǐng)人:中科天融(北京)科技有限公司