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本發(fā)明涉及有機(jī)氣體濃度檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及用于檢測(cè)廢氣中的有機(jī)氣體中的非甲烷總烴濃度的檢測(cè)儀以及利用該檢測(cè)儀進(jìn)行的檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

污染物排放標(biāo)準(zhǔn)是為了控制污染物的排放量，使空氣質(zhì)量達(dá)到環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)排人大氣中的污染物數(shù)量或濃度所規(guī)定的限制標(biāo)準(zhǔn)。其中，針對(duì)廢氣中的有機(jī)氣體的排放濃度，其標(biāo)準(zhǔn)為檢測(cè)非甲烷總烴的濃度。非甲烷總烴濃度不能直接檢測(cè)出來(lái)，而是通過(guò)總烴濃度和甲烷濃度的差值來(lái)計(jì)算其濃度值，這就要求分別檢測(cè)廢氣中的總烴濃度和甲烷濃度。傳統(tǒng)的非甲烷總統(tǒng)濃度的檢測(cè)方法包括催化氧化法和氣相色譜法。

催化氧化法的步驟包括：首先可燃?xì)怏w報(bào)警器，將樣品氣體通入氫火焰離子化檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)總烴濃度；之后，采樣高溫催化劑，將后續(xù)采集的樣品氣體中的除甲烷之外的其他有機(jī)物進(jìn)行催化氧化成二氧化碳和水，再將此部分氣體進(jìn)入氫火焰離子化檢測(cè)器測(cè)定甲烷濃度；最后，通過(guò)總烴濃度和甲烷濃度的差值計(jì)算得出非甲烷總烴的濃度。但是，該方法具有很多不足之處：一、該方法是先檢測(cè)總烴濃度，進(jìn)行催化氧化之后檢測(cè)甲烷濃度，而兩次檢測(cè)過(guò)程中使用的樣品氣體實(shí)際上并非同一樣品氣體，結(jié)果失真；二、催化劑需要在高溫條件下工作，對(duì)電能的消耗較大，不利于檢測(cè)裝置的小型化；三、每個(gè)檢測(cè)過(guò)程都需要切換氣路，耗時(shí)較長(zhǎng)，檢測(cè)效率較低。

氣相色譜法是采用閥切換和色譜柱分離來(lái)分別進(jìn)行甲烷濃度和總烴濃度的檢測(cè)。該方法存在的缺點(diǎn)是：一、需要色譜柱和柱溫箱，不利于檢測(cè)裝置的小型化；二、需要色譜載氣，增加額外氣瓶負(fù)擔(dān)；三、色譜分離過(guò)程需要時(shí)間，檢測(cè)效率較低。

總之，現(xiàn)有的非甲烷總烴濃度檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法存在檢測(cè)結(jié)果失真、裝置無(wú)法小型化、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)導(dǎo)致的檢測(cè)效率低等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的檢測(cè)結(jié)果失真、裝置無(wú)法小型化、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)導(dǎo)致的檢測(cè)效率低問(wèn)題甲烷報(bào)警器，提供一種非甲烷總烴濃度檢測(cè)裝置及方法，該非甲烷總烴濃度檢測(cè)裝置具有檢測(cè)準(zhǔn)確度相對(duì)高、小型且功耗低、檢測(cè)效率高等優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種便攜式非甲烷總烴濃度檢測(cè)儀，所述便攜式非甲烷總烴濃度檢測(cè)儀包括外殼以及在所述外殼內(nèi)部依次連接的采樣管、甲烷濃度檢測(cè)裝置、采樣泵、總烴濃度檢測(cè)裝置以及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)能夠控制所述甲烷濃度檢測(cè)裝置、所述采樣泵、所述總烴濃度檢測(cè)裝置的操作。

優(yōu)選地，所述采樣管的所述甲烷濃度檢測(cè)裝置之前的管路上設(shè)置有燒結(jié)金屬過(guò)濾器。

優(yōu)選地，所述甲烷濃度檢測(cè)裝置包括彼此連接的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器和光室，所述采樣管的一端連接于所述可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器，所述采樣泵與所述光室連接。

優(yōu)選地，所述光室的光程為8m至12m。

優(yōu)選地，所述光室的光程為10m。

優(yōu)選地，所述總烴濃度檢測(cè)裝置為氫火焰離子化檢測(cè)器。

本發(fā)明的另一方面提供一種非甲烷總烴濃度檢測(cè)方法，所述檢測(cè)方法采用本發(fā)明提供的便攜式非甲烷總烴濃度檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，并包括：步驟一：?jiǎn)?dòng)所述采樣泵，從所述采樣管向甲烷濃度檢測(cè)裝置導(dǎo)入樣品氣體；步驟二：?jiǎn)?dòng)甲烷濃度檢測(cè)裝置，檢測(cè)樣品氣體中的甲烷濃度；步驟三：檢測(cè)甲烷濃度后的樣品氣體被導(dǎo)入總烴濃度檢測(cè)裝置，啟動(dòng)所述總烴濃度檢測(cè)裝置，檢測(cè)樣品氣體中的總烴濃度；步驟四：所述控制系統(tǒng)根據(jù)公式非甲烷總烴濃度＝總烴濃度-甲烷濃度，計(jì)算樣品氣體中的非甲烷總烴濃度。

優(yōu)選地，在所述步驟二中，所述甲烷濃度檢測(cè)裝置包括彼此連接的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器和光室，所述采樣管的一端連接于所述可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器，所述采樣泵與所述光室連接，所述可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器發(fā)出1653nm的甲烷特征吸收波長(zhǎng)。

優(yōu)選地，所述光室的光程為8m至12m。

優(yōu)選地，所述光室的光程為10m。

通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明的便攜式非甲烷總烴濃度檢測(cè)儀以先測(cè)甲烷濃度、后測(cè)總烴濃度的順序進(jìn)行檢測(cè)，最后進(jìn)行差值計(jì)算就可以得到非甲烷總烴濃度，由于前后檢測(cè)操作所使用的樣品氣體無(wú)需更換且是相同的樣品氣體，因此檢測(cè)結(jié)果不失真，提高了檢測(cè)準(zhǔn)確度，同時(shí)與以往的采用氣相色譜法的非甲烷總烴濃度裝置相比，減少了由于兩次分析的切換而帶來(lái)的時(shí)間消耗，提高了檢測(cè)效率，并且僅用一條氣體管道就可完成非甲烷總烴濃度的檢測(cè)，因此儀器的體積和重量大大減小，可小型化而方便攜帶。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的便攜式非甲烷總烴濃度檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1采樣管2可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器

3光室4采樣泵

5氫火焰離子化檢測(cè)器

具體實(shí)施方式

在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對(duì)于數(shù)值范圍來(lái)說(shuō)，各個(gè)范圍的端點(diǎn)值之間、各個(gè)范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間，以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個(gè)或多個(gè)新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開(kāi)。

以下，參照?qǐng)D1，將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的便攜式非甲烷總烴濃度檢測(cè)儀及非甲烷濃度檢測(cè)方法。

參照?qǐng)D1，本發(fā)明提供的便攜式非甲烷總烴濃度檢測(cè)儀包括外殼以及在所述外殼內(nèi)部依次連接的采樣管1、甲烷濃度檢測(cè)裝置、采樣泵4、總烴濃度檢測(cè)裝置以及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)能夠控制所述甲烷濃度檢測(cè)裝置、所述采樣泵(4)、所述總烴濃度檢測(cè)裝置的操作，例如，采樣泵4的開(kāi)閉以及抽吸強(qiáng)度(即，采樣速率)、甲烷濃度檢測(cè)裝置與總烴濃度檢測(cè)裝置的開(kāi)閉均通過(guò)控制系統(tǒng)來(lái)完成。

具體地，所述采樣管1的部分位于所述外殼內(nèi)部，與甲烷濃度檢測(cè)裝置連接，另一部分位于所述外殼的外部，用于吸入環(huán)境中的樣品氣體。樣品氣體在采樣泵4的作用下，通過(guò)采樣管1被吸入甲烷濃度檢測(cè)裝置，甲烷濃度檢測(cè)完成之后，樣品氣體直接進(jìn)入總烴濃度檢測(cè)裝置，總烴濃度檢測(cè)完成之后，控制系統(tǒng)可算出總烴濃度與甲烷濃度的差值，即，非甲烷總烴濃度。

本發(fā)明的便攜式非甲烷總烴濃度檢測(cè)儀以先測(cè)甲烷濃度、后測(cè)總烴濃度的順序進(jìn)行檢測(cè)，最后進(jìn)行差值計(jì)算就可以得到非甲烷總烴濃度，由于前后檢測(cè)操作所使用的樣品氣體無(wú)需更換且是相同的樣品氣體，因此檢測(cè)結(jié)果不失真，提高了檢測(cè)準(zhǔn)確度，同時(shí)與以往的采用氣相色譜法的非甲烷總烴濃度裝置相比，減少了由于兩次分析的切換而帶來(lái)的時(shí)間消耗，提高了檢測(cè)效率，并且僅用一條氣體管道就可完成非甲烷總烴濃度的檢測(cè)，因此儀器的體積和重量大大減小，方便攜帶。

另外，樣品氣體中常常附帶著粉塵等雜質(zhì)，而這些粉塵會(huì)對(duì)檢測(cè)儀產(chǎn)生破壞作用。由此，優(yōu)選地，可以在采樣管1的甲烷濃度檢測(cè)裝置之前的管路上設(shè)置燒結(jié)金屬過(guò)濾器，通過(guò)燒結(jié)金屬過(guò)濾器，對(duì)樣品氣體中的粉塵等大顆粒雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，能夠避免便攜式非甲烷總烴濃度檢測(cè)儀因粉塵受損，保證儀器能夠長(zhǎng)期被使用。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述甲烷濃度檢測(cè)裝置包括彼此連接的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器2和光室3。所述采樣管1的一端連接于所述光室3，所述采樣泵4與所述光室3連接。

可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器2的檢測(cè)原理為可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS)檢測(cè)原理。TDLAS技術(shù)是通過(guò)分析經(jīng)過(guò)氣體吸收前后光強(qiáng)的變化來(lái)測(cè)量氣體濃度，它采用的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光的光譜線寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)紅外光源的光譜線展寬和待測(cè)氣體吸收譜線的光譜線展寬，且激光器的中心波長(zhǎng)需要固定在選定氣體的吸收譜線強(qiáng)度較大的位置。本發(fā)明為了檢測(cè)甲烷濃度非甲烷總烴檢測(cè)儀，將可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器2的中心波長(zhǎng)固定在1650nm～1656nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，優(yōu)選固定在1653nm波長(zhǎng)位置，以使可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器2發(fā)出1653nm的甲烷特征吸收波長(zhǎng)。

另外，優(yōu)選地，光室3的光程優(yōu)選設(shè)置為8m至12m，更優(yōu)選地，光室3的光程為10m。但是，具體光程不限于此。

基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS)檢測(cè)原理的本發(fā)明的甲烷濃度檢測(cè)裝置，其檢測(cè)樣品氣體中的甲烷濃度快速且不破壞氣體組成，因此檢測(cè)甲烷濃度后的樣品氣體能夠在總烴濃度檢測(cè)中繼續(xù)使用，非甲烷總烴濃度的整個(gè)檢測(cè)過(guò)程使用同一樣品氣體，使得檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度高、不失真。

另外，本發(fā)明的便攜式非甲烷總烴濃度檢測(cè)儀中的總烴濃度檢測(cè)裝置為氫火焰離子化檢測(cè)器5。氫火焰離子化檢測(cè)器的靈敏度高、檢出限低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但本發(fā)明不限于此，總烴濃度檢測(cè)裝置也可以采用基于氣相色譜原理的其他總烴分析儀。

以上為本發(fā)明提供的便攜式非甲烷總烴濃度檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)與作用。以下將詳細(xì)介紹本發(fā)明提供的非甲烷總烴濃度檢測(cè)方法，該檢測(cè)方法采用本發(fā)明提供的便攜式非甲烷總烴濃度檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，其包括包括如下步驟：

步驟一：?jiǎn)?dòng)所述采樣泵4，從所述采樣管1向甲烷濃度檢測(cè)裝置導(dǎo)入樣品氣體；

步驟二：?jiǎn)?dòng)甲烷濃度檢測(cè)裝置非甲烷總烴檢測(cè)儀，檢測(cè)樣品氣體中的甲烷濃度C2，將甲烷濃度C2數(shù)據(jù)發(fā)送至控制系統(tǒng)；

步驟三：檢測(cè)甲烷濃度后的樣品氣體被導(dǎo)入總烴濃度檢測(cè)裝置，啟動(dòng)所述總烴濃度檢測(cè)裝置，檢測(cè)樣品氣體中的總烴濃度C1，將總烴濃度C1數(shù)據(jù)發(fā)送至控制系統(tǒng)；

步驟四：所述控制系統(tǒng)根據(jù)公式非甲烷總烴濃度C3＝總烴濃度C1-甲烷濃度C2，計(jì)算樣品氣體中的非甲烷總烴濃度C3。

在所述步驟二中，所述甲烷濃度檢測(cè)裝置包括彼此連接的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器2和光室3，所述采樣管1的一端連接于所述光室3，所述采樣泵4與所述光室3連接，所述可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器2發(fā)出1653nm的甲烷特征吸收波長(zhǎng)，在光室中吸收甲烷，通過(guò)吸收前后的光強(qiáng)的變化來(lái)檢測(cè)樣品氣體中的甲烷濃度。所述光室3的光程優(yōu)選為8m至12m，更優(yōu)選為10m。

本發(fā)明提供的非甲烷總烴濃度檢測(cè)方法操作簡(jiǎn)單，流程少，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度高，檢測(cè)效率高。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式非甲烷總烴檢測(cè)儀，但是，本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，包括各個(gè)技術(shù)特征以任何其它的合適方式進(jìn)行組合，這些簡(jiǎn)單變型和組合同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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