一种具有零气内循环结构的气体监测系统和气体监测方法与流程

本发明涉及环境监测领域，具体涉及一种具有零气内循环结构的气体监测系统和气体监测方法。

背景技术：

零气为不含有待测气体成分或干扰组分的背景气体，但可以含有与待测定组分无关的气体成分。一般情况下，使用不含有待测气体成分的高纯氮气或清洁空气作为零气。在气体监测过程中，使用零气调节气体分析仪的零点刻度，实现气体监测装置的零位调整。

本申请的发明人发现，现有技术中，为了保证监测结果的准确度，需要对气体监测装置校准零点，通常是将环境空气过滤后作为校准用零气。并且，通过气体监测装置完成监测的气体会直接排放到环境空气中。因此，该种操作方式，每次都需要对环境空气进行过滤进而产生零气，导致所需要过滤的气体量比较大，对过滤过程所使用的滤芯的消耗大、要求高。并且，为了保证过滤效率，需要采用体积较大的滤芯，且需要定期更换滤芯，滤芯的更换周期较短，使用成本较高。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的问题，本申请旨在提供一种具有零气内循环结构的气体监测系统，以及基于该气体监测系统的气体监测方法，能够降低滤芯的消耗成本，提高过滤效率。

本发明提供了一种具有零气内循环结构的气体监测系统，所述气体监测系统包括气体监测装置和零气发生装置；

所述气体监测装置具有待监测气体入口、零气入口和监测后气体出口；

所述零气发生装置具有监测后气体入口和零气出口；

所述气体监测装置的监测后气体出口与所述零气发生装置的监测后气体入口连接；

所述气体监测装置的零气入口与所述零气发生装置的零气出口连接。

作为本申请可选的实施方式，所述零气发生装置中设置有滤芯。

进一步地，所述滤芯为活性炭、碳分子筛、树脂中的一种或几种。

作为本申请可选的实施方式，所述气体监测系统还包括气体输送装置；

所述气体输送装置设置在所述气体监测装置和所述零气发生装置之间，用于将所述气体监测装置的监测后气体出口输出的监测后气体经由所述监测后气体入口送入所述零气发生装置中。

作为本申请可选的实施方式，所述气体监测系统还包括颗粒物过滤装置，所述颗粒物过滤装置具有进气口和出气口；所述颗粒物过滤装置的出气口与所述气体监测装置的待监测气体入口连接。

作为本申请可选的实施方式，所述气体监测系统中设置有三通阀；

所述三通阀的第一出口与所述颗粒物过滤装置的出气口连接；

所述三通阀的第二出口与所述零气发生装置的零气出口连接；

所述三通阀的第三出口与所述气体监测装置的零气入口连接。

进一步地，所述三通阀为三通电磁阀。

本申请还提供了一种根据上述的具有零气内循环结构的气体监测系统进行的气体监测方法，所述气体监测方法为：

启动所述气体监测装置，经由所述待监测气体入口向所述气体监测装置中送入待监测气体进行监测，监测后气体经由所述监测后气体出口排出；

启动所述零气发生装置，并经由所述监测后气体入口送入所述监测后气体，所述零气发生装置以所述监测后气体作为源气体制备零气；

所述零气经由所述零气入口送入所述气体监测装置中，用于校准所述气体监测装置。

作为本申请可选的实施方式，所述零气发生装置中设置有滤芯，用于过滤所述监测后气体中的干扰组分。

作为本申请可选的实施方式，启动所述气体监测装置之前包括步骤：

设置颗粒物过滤装置对所述待监测气体进行过滤，去除所述待监测气体中的颗粒物。

本申请提出的具有零气内循环结构的气体监测系统和气体监测方法，对气体监测装置排出的监测后气体进行过滤后获得零气，再用于校准气体监测装置，仅需要过滤掉监测后气体中的干扰组分即可，滤芯所需要吸附的气体量远小于传统方式，滤芯的使用寿命长。

并且，本申请的气体监测系统中，能够对监测后气体实现多次循环过滤产生零气，监测后气体多次送入零气发生装置中，在滤芯中实现多次过滤处理，单次过滤效率不需要太高，经过多次循环过滤后能够得到纯度更高的零气。

因此，本申请中对滤芯的要求降低，所使用滤芯的体积较小，寿命较长，有效降低了滤芯的使用成本。

附图说明

图1为本申请一个实施例的具有零气内循环结构的气体监测系统的结构示意图。

图2为本申请一个实施例的具有零气内循环结构的气体监测系统的结构示意图。

图3为本申请一个实施例的具有零气内循环结构的气体监测系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。

本申请中所述的“连接”，除非另有明确的规定或限定，应作广义理解，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连。在本申请的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶端”、“底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

如图1所示，为本申请的一个实施例中提供的具有零气内循环结构的气体监测系统的示意图。由图1，本实施例的气体监测系统包括气体监测装置10和零气发生装置20。

本实施例中，气体监测装置10用于对待监测气体进行监测，具有待监测气体入口、零气入口和监测后气体出口。零气发生装置20用于产生零气，具有监测后气体入口和零气出口。

可选的，本申请的气体监测装置10为恶臭在线监测仪，用于对恶臭气体进行组分的组成和含量分析。

在本申请的不同实施方式中，待监测气体入口和零气入口位于气体监测装置10的同一位置处，分别用于在气体监测过程中送入待监测气体、或在校准过程中送入零气。

其中，气体监测装置10的监测后气体出口与零气发生装置20的监测后气体入口连接，完成监测后的监测后气体由气体监测装置10进入零气发生装置20中，作为生产零气的源气体。

并且，气体监测装置10的零气入口与零气发生装置20的零气出口连接，零气发生装置20产生的零气用来对气体监测装置10进行校准。

本申请中，在零气发生装置20中设置有滤芯，用于对由气体监测装置10排出的监测后气体进行过滤，除去其中的干扰组分，产生零气。在本申请的不同实施方式中，对于不同的需要进行过滤的监测后气体，则需要更换不同的滤芯。作为本申请可选的实施方式，滤芯包括但不限于活性炭、碳分子筛、树脂中的一种或几种。

在本申请的不同实施方式中，对于不同的待监测气体，当待监测气体中含有颗粒物时，本申请的具有零气内循环结构的气体监测系统，还包括颗粒物过滤装置30，如图2所示。

颗粒物过滤装置30用于过滤除去气体中的颗粒物杂质。颗粒物过滤装置30具有进气口和出气口。颗粒物过滤装置30的出气口与气体监测装置10的待监测气体入口连接。待监测气体经由进气口进入颗粒物过滤装置30中，待监测气体经过滤处理除去其中的颗粒物后再由出气口排出，然后送入气体监测装置10中对气体组分进行监测。

如图2所示，进一步地，本申请的具有零气内循环结构的气体监测系统还包括三通阀f。

三通阀f用于实现不同的气路连接。本申请中，三通阀f的第一出口与颗粒物过滤装置30的出气口连接。三通阀f的第二出口与零气发生装置20的零气出口连接。三通阀f的第三出口与气体监测装置10的零气入口连接。并且，本申请中，气体监测装置10的零气入口和待监测气体入口位于同一位置处。因此，本申请中，三通阀f的第三出口即与气体监测装置10的待监测气体入口连接。

本申请中，三通阀f的第一出口与颗粒物过滤装置30的出气口、三通阀f的第二出口与零气发生装置20的零气出口、三通阀f的第三出口与气体监测装置10的零气入口之间均是通过气路实现连通的，通过控制三通阀f内部阀芯处于不同的位置，实现不同气路之间的连通。作为本申请可选的实施方式，三通阀f选用三通电磁阀。

如图3所示，本申请的又一实施例中，具有零气内循环结构的气体监测系统还包括气体输送装置50。

本实施例中，气体输送装置50设置在气体监测装置10和零气发生装置20之间，用于将气体监测装置10的监测后气体出口输出的监测后气体经由监测后气体入口送入零气发生装置20中。作为本申请可选的实施方式，气体输送装置50选用气泵。

基于上述不同实施例中提供的具有零气内循环结构的气体监测系统，本申请同时提出了气体监测方法，包括如下步骤。

a、气体监测过程：启动气体监测装置10，经由待监测气体入口向气体监测装置中10送入待监测气体进行监测，监测后气体再经由监测后气体出口排出。

b、零气发生过程：启动零气发生装置20，并将监测后气体经由监测后气体入口送入零气发生装置20中。零气发生装置20以监测后气体作为源气体制备生产零气。

c、仪器校准过程：将上述零气发生装置20中生产的零气经由零气入口送入气体监测装置10中，用于校准气体监测装置10。

校准后的气体监测装置10再进行步骤a的气体监测过程，从而循环进行上述a→b→c→a步骤，实现零气内循环和自发生的过程，能够定期对气体监测装置10进行校准，保证了监测结果的准确度。

本申请的实施例中，零气发生装置20中设置有滤芯，用于过滤监测后气体中的干扰组分，产生零气。在本申请的不同实施方式中，对于不同的需要进行过滤的监测后气体，则需要更换不同的滤芯。作为本申请可选的实施方式，滤芯包括但不限于活性炭、碳分子筛、树脂中的一种或几种。

进一步地，对于不同的待监测气体，在步骤a之前还包括预处理步骤。所述预处理步骤为，设置颗粒物过滤装置30，首先利用颗粒物过滤装置30对待监测气体进行过滤，去除其中的颗粒物杂质。

进一步地，在步骤b中，气体监测装置10排出的监测后气体通过气体输送装置50送入零气发生装置20中。可选的，气体输送装置50选用气泵。

进一步地，本申请的气体监测系统中通过设置三通阀f实现不同气路之间的连通，来保证在进行气体监测方法的过程中，交替进行气体监测过和仪器校准过程。三通阀f与各其它装置之间具体的连接关系已在上述图2和图3示出的实施例中描述，此处不再赘述。

可选的，本申请提出的气体监测方法针对的是对于恶臭气体的监测。

本申请提出的具有零气内循环结构的气体监测系统和气体监测方法，对气体监测装置10排出的监测后气体进行过滤后获得零气，再用于校准气体监测装置10，仅需要过滤掉监测后气体中的干扰组分即可，因此零气发生装置20中滤芯所需要吸附的气体量远小于传统方式，滤芯的使用寿命长。

并且，本申请的气体监测系统中，能够对监测后气体实现多次循环过滤产生零气。本申请中，监测后气体多次送入零气发生装置20中，在滤芯中实现多次过滤处理，单次过滤效率不需要太高，经过多次循环过滤后能够得到纯度更高的零气。

因此，本申请中对滤芯的要求降低，所使用滤芯的体积较小，寿命较长，有效降低了滤芯的使用成本。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。