大气细颗粒物水溶性组分及气态前体物在线监测系统的制作方法

本技术涉及气体监测，特别涉及大气细颗粒物水溶性组分及气态前体物在线监测系统。

背景技术：

1、伴随着我国工业的快速发展，我国对于石油、煤炭的消耗量与日俱增，所带来的能源安全与环境保护、气候变化等方面的问题日益严峻，汽车尾气以及燃煤造成的空气污染问题越来越严重。为了获得第一时间的大气环境数据，环保局、环境研究所、高等院校、国家监测站等有关部门需要实时监测大气环境质量。

2、现有技术当中，监测大气环境的设备功能单一，所获取的数据可靠性低，影响后续的实验结果。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供大气细颗粒物水溶性组分及气态前体物在线监测系统，可做到。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的第一个技术方案：

3、本实用新型涉及大气细颗粒物水溶性组分及气态前体物在线监测系统，包括具体包括

4、定量蒸气发生装置，可按照设定流速自动发生蒸气，保证蒸汽水完全气化的同时，监测蒸气压力并实时调整加热温度。

5、三级气体冷却装置，在冷却气体，收集样品的同时，进一步降低气体的温度，分离出冷凝废液并自动排出。

6、扩散管液位保持装置，将吸收液液面保持在固定的高度范围内，使得扩散管性能更加稳定；

7、气溶胶采集装置：用于采集气溶胶；

8、管路系统：包括管路和泵系统，用于连接上述装置。

9、本实用新型一种定量蒸汽发生装置，包括螺旋加热管、加热棒、保护套、压力传感器、温度控制器和微量脉冲泵，所述螺旋加热管的端部固定安装有加热管定位座，所述螺旋加热管的两端分别设置有上隔热板和下隔热板，所述加热棒内置温度传感器，所述保护套设置在螺旋加热管的外侧，将螺旋加热管包裹在内，保护套与螺旋加热管之间填充有隔热材料，所述保护套的底部设置有蒸发器下盖。

10、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述加热棒设置在螺旋加热管的内部，加热棒贯穿下隔热板、加热管定位座、上隔热板和保护套。

11、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述上隔热板和下隔热板与加热管定位座固定连接。

12、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述螺旋加热管采用硅烷化的316不锈钢管制作。

13、一种扩散管液位保持装置，包括扩散管、支座、液位检测单、补液微量脉冲泵和取样微量脉冲泵，所述扩散管的外侧设置有支座，所述液位检测单元包括液位传感器、液位传感器上支座、液位传感器上支架、液位传感器下支架、液位传感器上支架锁紧螺栓和液位传感器上支座锁紧螺栓，所述扩散管与液位检测单元均安装于支座上。

14、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述液位传感器的后侧设置有液位传感器上支座，液位传感器上支座的外侧设置有液位传感器上支架，液位传感器上支架与液位传感器上支座之间设置有液位传感器上支座锁紧螺栓，液位传感器上支架的外侧设置有液位传感器下支架，液位传感器下支架和液位传感器上支架之间设置有液位传感器上支架锁紧螺栓。

15、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述液位传感器下支架两侧各有一个弧形孔，弧度与扩散管的内管和外管弧度一致，液位传感器上支架在弧形孔内滑动，滑动角度为-度。

16、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述液位传感器上支架与液位传感器上支架锁紧螺栓活动连接，液位传感器上支架的前端两侧各有一个长圆孔，液位传感器上支座与液位传感器上支架之间通过液位传感器上支座锁紧螺栓和长圆孔活动连接。

17、一种三级气体冷却装置，包括循环水泵、制冷风机及制冷片、制冷器外壳、液位指示管、油雾杯、排水接头、制冷盒、制冷器导流板、二级气体冷却管、三级气体冷却管、温度传感器、制冷液进液管和制冷液排液管，所述制冷盒固定于制冷器导流板上，制冷盒和制冷器外壳之间空隙用发泡剂填充，所述温度传感器固定在制冷盒的顶部，液位指示管安装在制冷盒的一侧，与制冷盒形成连通器结构，所述制冷液进液管和制冷液排液管固定安装在制冷盒的顶部，所述二级气体冷却管贯穿制冷盒固定安装在制冷器导流板的上表面，所述三级气体冷却管安装在制冷器导流板的底部。

18、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述制冷风机及制冷片上的制冷片的冷面与制冷盒紧密贴合，热面与制冷风机紧密贴合，并将制冷风机固定在制冷器外壳上。

19、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述制冷液进液管为短管设计，制冷液排液管为长管设计，述制冷液进液管和制冷液排液管与循环水泵连接，形成初级冷却液循环系统。

20、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述二级气体冷却管贯穿制冷盒固定安装在制冷器导流板的上表面形成次级样品冷却除湿系统。

21、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述三级气体冷却管安装在制冷器导流板的底部，三级冷却管与油雾杯连通，油雾杯与排水接头连通，形成三级气液分离系统。

22、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

23、1：本实用新型通过安装扩散管液位保持装置，将吸收液液面保持在固定的高度范围内，使得扩散管性能更加稳定。

24、2：本实用新型通过安装定量蒸气发生装置，可按照设定流速自动发生蒸气，保证蒸汽水完全气化的同时，监测蒸气压力并实时调整加热温度。

25、3：本实用新型通过安装三级气体冷却装置，在冷却气体，收集样品的同时，进一步降低气体的温度，分离出冷凝废液并自动排出。

26、4：本实用新型通过两组采样瓶交替采样，每组采样瓶均包含气体储液瓶和气溶胶储液瓶，采样过程和分析过程互不干扰，保证全时采样，从而达到气态污染物和气溶胶的连续收集和在线分析的目的。

技术特征：

1.一种大气细颗粒物水溶性组分及气态前体物在线监测系统，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的一种大气细颗粒物水溶性组分及气态前体物在线监测系统，其特征在于，定量蒸汽发生装置包括螺旋加热管、加热棒、保护套、压力传感器、温度控制器和微量脉冲泵，所述螺旋加热管的端部固定安装有加热管定位座，所述螺旋加热管的两端分别设置有上隔热板和下隔热板，所述加热棒内置温度传感器，所述保护套设置在螺旋加热管的外侧，将螺旋加热管包裹在内，保护套与螺旋加热管之间填充有隔热材料，所述保护套的底部设置有蒸发器下盖。

3.根据权利要求2所述的一种大气细颗粒物水溶性组分及气态前体物在线监测系统，其特征在于，所述加热棒设置在螺旋加热管的内部，加热棒贯穿下隔热板、加热管定位座、上隔热板和保护套；所述上隔热板和下隔热板与加热管定位座固定连接；所述螺旋加热管采用硅烷化的316不锈钢管制作。

4.根据权利要求1所述的一种大气细颗粒物水溶性组分及气态前体物在线监测系统，其特征在于，扩散管液位保持装置包括扩散管、支座、液位检测单、补液微量脉冲泵和取样微量脉冲泵，所述扩散管的外侧设置有支座，所述液位检测单元包括液位传感器、液位传感器上支座、液位传感器上支架、液位传感器下支架、液位传感器上支架锁紧螺栓和液位传感器上支座锁紧螺栓，所述扩散管与液位检测单元均安装于支座上。

5.根据权利要求4所述的一种大气细颗粒物水溶性组分及气态前体物在线监测系统，其特征在于，所述液位传感器的后侧设置有液位传感器上支座，液位传感器上支座的外侧设置有液位传感器上支架，液位传感器上支架与液位传感器上支座之间设置有液位传感器上支座锁紧螺栓，液位传感器上支架的外侧设置有液位传感器下支架，液位传感器下支架和液位传感器上支架之间设置有液位传感器上支架锁紧螺栓。

6.根据权利要求5所述的一种大气细颗粒物水溶性组分及气态前体物在线监测系统，其特征在于，所述液位传感器下支架两侧各有一个弧形孔，弧度与扩散管的内管和外管弧度一致，液位传感器上支架在弧形孔内滑动，滑动角度为75-80度；所述液位传感器上支架与液位传感器上支架锁紧螺栓活动连接，液位传感器上支架的前端两侧各有一个长圆孔，液位传感器上支座与液位传感器上支架之间通过液位传感器上支座锁紧螺栓和长圆孔活动连接。

7.根据权利要求1所述的一种大气细颗粒物水溶性组分及气态前体物在线监测系统，其特征在于，三级气体冷却装置包括循环水泵、制冷风机及制冷片、制冷器外壳、液位指示管、油雾杯、排水接头、制冷盒、制冷器导流板、二级气体冷却管、三级气体冷却管、温度传感器、制冷液进液管和制冷液排液管，所述制冷盒固定于制冷器导流板上，制冷盒和制冷器外壳之间空隙用发泡剂填充，所述温度传感器固定在制冷盒的顶部，液位指示管安装在制冷盒的一侧，与制冷盒形成连通器结构，所述制冷液进液管和制冷液排液管固定安装在制冷盒的顶部，所述二级气体冷却管贯穿制冷盒固定安装在制冷器导流板的上表面，所述三级气体冷却管安装在制冷器导流板的底部。

8.根据权利要求7所述的一种大气细颗粒物水溶性组分及气态前体物在线监测系统，其特征在于，所述制冷风机及制冷片上的制冷片的冷面与制冷盒紧密贴合，热面与制冷风机紧密贴合，并将制冷风机固定在制冷器外壳上；所述制冷液进液管为短管设计，制冷液排液管为长管设计，述制冷液进液管和制冷液排液管与循环水泵连接，形成初级冷却液循环系统；所述二级气体冷却管贯穿制冷盒固定安装在制冷器导流板的上表面形成次级样品冷却除湿系统。

技术总结
本技术公开了大气细颗粒物水溶性组分及气态前体物在线监测系统，包括空气样品经过旋风分离器后，气溶胶大粒子被去除，随后样品进入旋转式环形湿式扩散管，由微量脉冲泵抽出送入离子色谱进行分析。本技术通过安装扩散管液位保持装置，将吸收液液面保持在固定的高度范围内，使得扩散管性能更加稳定，安装定量蒸气发生装置，可按照设定流速自动发生蒸气，保证蒸汽水完全气化的同时，监测蒸气压力并实时调整加热温度，通过安装三级气体冷却装置，在冷却气体，收集样品的同时，进一步降低气体的温度，每组采样瓶均包含气体储液瓶和气溶胶储液瓶，从而达到气态污染物和气溶胶的连续收集和在线分析的目的。

技术研发人员：李虹杰,范新峰,姜帆,刘晓,王丽,毛磊,张开洋,刘玉萍
受保护的技术使用者：武汉天虹环保产业股份有限公司
技术研发日：20230109
技术公布日：2024/3/21