基于紫外光的二氧化硫浓度检测装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011091129.X (22)申请日 2020.10.13 (71)申请人 合肥福瞳光电科技有限公司 地址 230000 安徽省合肥市高新区黄山路 602号大学科技园A422室 (72)发明人 杜亚举李保生张新 (74)专利代理机构 合肥律众知识产权代理有限 公司 34147 代理人 侯克邦 (51)Int.Cl. G01N 21/64(2006.01) B01D 53/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于紫外光的二氧化硫浓度检测装置 (57)摘要 本发明公。

2、开了一种基于紫外光的二氧化硫 浓度检测装置， 包括紫外光发生器、 荧光检测器 和反应室， 反应室上连接有进气机构和出气机 构， 待测气由进气机构进入反应室， 紫外光发生 器发出的紫外光激发反应室内待测气中的二氧 化硫， 二氧化硫产生荧光信号并被荧光检测器检 测； 其特征在于， 反应室包括一不透光的柱形管 体， 紫外光发生器包括不透光的检测室一和置于 检测室一内的紫外光路组件， 荧光检测器包括不 透光的检测室二和置于检测室二内的荧光检测 组件， 检测室一和检测室二分别密封连接在反应 室两端； 本发明的基于紫外光的二氧化硫浓度检 测装置， 检测快速， 检测精度高， 且适应多种环境 中气体的检测。 。

3、权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 112113945 A 2020.12.22 CN 112113945 A 1.一种基于紫外光的二氧化硫浓度检测装置， 包括紫外光发生器、 荧光检测器和反应 室， 所述反应室上连接有进气机构和出气机构， 待测气由所述进气机构进入反应室， 紫外光 发生器发出的紫外光激发反应室内待测气中的二氧化硫， 二氧化硫产生荧光信号并被荧光 检测器检测； 其特征在于， 所述反应室包括一不透光的柱形管体， 所述紫外光发生器包括不 透光的检测室一和置于检测室一内的紫外光路组件， 所述荧光检测器包括不透光的检测室 二和置于检测室二内的荧光检测组件， 所述检测室一和所述检测。

4、室二分别密封连接在反应 室两端。 2.根据权利要求1所述的基于紫外光的二氧化硫浓度检测装置， 其特征在于， 所述检测 室一和检测室二上分别固定有一安装板， 两所述安装板均可拆卸的固定在一安装台上， 所 述检测室一和检测室二分别由柱形管体的两端对所述柱形管体进行固定， 所述柱形管体两 端分别置于所述检测室一和所述检测室二内并呈不透光的密封固定。 3.根据权利要求1所述的基于紫外光的二氧化硫浓度检测装置， 其特征在于， 所述紫外 光路组件包括依次设置的光源、 透镜、 滤光片一、 斩波器和光阑， 所述光阑靠近柱形管体侧 设置， 所述光源上连接有稳压器， 所述光阑的孔径小于柱形管体内径， 所述滤光片一。

5、为干涉 滤光片。 4.根据权利要求1所述的基于紫外光的二氧化硫浓度检测装置， 其特征在于， 所述荧光 检测器包括依次设置的聚光镜和光电倍增管， 所述光电倍增管接收所述聚光镜上通过的荧 光并转化为电信号。 5.根据权利要求1所述的基于紫外光的二氧化硫浓度检测装置， 其特征在于， 所述出气 机构包括设置在反应室上的出气口， 所述进气机构包括设置在反应室上的进气口、 连通进 气口的待测气处理机构和设置在所述进气口上的气泵， 所述待测气处理机构包括臭氧去除 器。 6.根据权利要求5所述的基于紫外光的二氧化硫浓度检测装置， 其特征在于， 所述臭氧 去除器的进口上连接有采样管， 所述臭氧去除器的出口上连接。

6、有气路一和气路二， 所述气 路一包括依次设置在臭氧去除器后部的干燥器、 流量控制器一、 流量计一和用于去除碳氢 化合物的双层管， 所述气路二包括依次设置的流量控制器二和流量计二， 所述流量计二上 连接后混合室， 所述双层管与混合室连通， 所述混合室与进气口连通。 7.根据权利要求6所述的基于紫外光的二氧化硫浓度检测装置， 其特征在于， 所述干燥 器和所述流量控制器二前部分别设置有控制阀一和控制阀二。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112113945 A 2 一种基于紫外光的二氧化硫浓度检测装置 技术领域 0001 本发明属于检测装置领域， 更具体的说涉及一种基于紫外光的二氧化硫浓度检测 装。

7、置。 背景技术 0002 二氧化硫是大气中数量最大、 分布最广、 影响人类生命财产安全最严重的气体污 染之一， 故此， 大气的质量指标中， 常常将二氧化硫含量作为主要质量指标。 随着科技发展， 对大气中或工业生产或工作中产生的气体进行实时在线监测检测， 严格监测和控制大气中 二氧化硫含量和排放量。 0003 随着人们对二氧化硫检测的研究， 研发出利用紫外荧光法对二氧化硫进行实时监 测， 检测精度高， 检测快速， 且受环境影响下。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种基于紫外光的二氧化硫浓度检测装置， 检测快速， 检 测精度高， 且适应多种环境中气体的检测。 0005 本发明技术方案一种。

8、基于紫外光的二氧化硫浓度检测装置， 包括紫外光发生器、 荧光检测器和反应室， 所述反应室上连接有进气机构和出气机构， 待测气由所述进气机构 进入反应室， 紫外光发生器发出的紫外光激发反应室内待测气中的二氧化硫， 二氧化硫产 生荧光信号并被荧光检测器检测； 所述反应室包括一不透光的柱形管体， 所述紫外光发生 器包括不透光的检测室一和置于检测室一内的紫外光路组件， 所述荧光检测器包括不透光 的检测室二和置于检测室二内的荧光检测组件， 所述检测室一和所述检测室二分别密封连 接在反应室两端。 0006 优选地， 所述检测室一和检测室二上分别固定有一安装板， 两所述安装板均可拆 卸的固定在一安装台上， 。

9、所述检测室一和检测室二分别由柱形管体的两端对所述柱形管体 进行固定， 所述柱形管体两端分别置于所述检测室一和所述检测室二内并呈不透光的密封 固定。 0007 优选地， 所述紫外光路组件包括依次设置的光源、 透镜、 滤光片一、 斩波器和光阑， 所述光阑靠近柱形管体侧设置， 所述光源上连接有稳压器， 所述光阑的孔径小于柱形管体 内径， 所述滤光片一为干涉滤光片。 0008 优选地， 所述荧光检测器包括依次设置的聚光镜和光电倍增管， 所述光电倍增管 接收所述聚光镜上通过的荧光并转化为电信号。 0009 优选地， 所述出气机构包括设置在反应室上的出气口， 所述进气机构包括设置在 反应室上的进气口、 连。

10、通进气口的待测气处理机构和设置在所述进气口上的气泵， 所述待 测气处理机构包括臭氧去除器。 0010 优选地， 所述臭氧去除器的进口上连接有采样管， 所述臭氧去除器的出口上连接 有气路一和气路二， 所述气路一包括依次设置在臭氧去除器后部的干燥器、 流量控制器一、 说明书 1/3 页 3 CN 112113945 A 3 流量计一和用于去除碳氢化合物的双层管， 所述气路二包括依次设置的流量控制器二和流 量计二， 所述流量计二上连接后混合室， 所述双层管与混合室连通， 所述混合室与进气口连 通。 0011 优选地， 所述干燥器和所述流量控制器二前部分别设置有控制阀一和控制阀二。 0012 本发明技。

11、术方案的一种基于紫外光的二氧化硫浓度检测装置的有益效果是： 0013 1、 本检测装置能够对待测气中二氧化硫含量进行实现快速的、 精准的检测。 0014 2、 本检测装置结构较为简单， 便于安装、 运输和搬运， 操作也较为简单， 在厂家调 试完成后可直接插电即工作。 0015 3、 设置臭氧去除器， 避免臭氧对紫外线进行吸收， 进一步提高检查精度。 附图说明 0016 图1为本发明技术方案的一种基于紫外光的二氧化硫浓度检测装置结构示意图， 0017 图2为待测气处理机构结构原理图， 0018 图3为紫外光路组件结构原理图。 具体实施方式 0019 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细。

12、的说明。 本发明的实施例是 为了示例和描述起见而给出的， 而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。 很多 修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。 选择和描述实施例是为了更好 说明本发明的原理和实际应用， 并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适 于特定用途的带有各种修改的各种实施例。 0020 如图1所示， 本发明技术方案一种基于紫外光的二氧化硫浓度检测装置， 包括紫外 光发生器2、 荧光检测器2a和反应室100。 反应室100上连接有进气机构1和出气机构1a， 待测 气由进气机构1进入反应室100， 紫外光发生器2发出的紫外光激发反应室100内待测气中的 二氧化。

13、硫， 二氧化硫产生荧光信号并被荧光检测器2a检测。 反应室100包括一不透光的柱形 管体， 柱形管体内部采用珩磨技术光滑处理， 内表面光滑度高， 避免光信号在接触柱形管体 内部时发生反射。 紫外光发生器包括不透光的检测室一6和置于检测室一6内的紫外光路组 件。 荧光检测器包括不透光的检测室二5和置于检测室二5内的荧光检测组件， 检测室二内 表面采用特氟龙喷涂黑色处理， 不透光， 避免外部光进入， 影响检测结果。 检测室一6和检测 室二5分别密封连接在反应室100两端。 0021 基于上述技术方案， 检测室一6和检测室二5均与反应室100密封连接， 且在连接处 不透光， 这样， 有效的避免了外部。

14、的空气或光线进入反应室内， 影响检测结果和检测精度。 本技术方案中的结构， 有效的确保了本检测设备的精度。 0022 如图1， 检测室一6和检测室二5上分别固定有一安装板4， 两安装板4均可拆卸的固 定在一安装台3上， 检测室一6和检测室二5分别由柱形管体的两端对柱形管体进行固定， 柱 形管体两端分别置于检测室一6和检测室二5内并呈不透光的密封固定。 利用检测室一和检 测室二实现对柱形管体的固定， 整体结构简单， 且结构部件少， 使得设备成本低， 能够有效 的降低设备的体积， 便于运输和搬运， 已经在挪用至户外使用。 0023 如图3所示， 紫外光路组件包括依次设置的光源21、 透镜22、 滤。

15、光片一23、 斩波器24 说明书 2/3 页 4 CN 112113945 A 4 和光阑25。 光阑25靠近柱形管体侧设置， 光源21上连接有稳压器和光源背板， 光源背板实现 光源的低功耗模式和正常工作模式选择和驱动， 光阑25的孔径小于柱形管体内径， 滤光片 一23为干涉滤光片。 本技术中紫外光源经过斩波器调制， 提高紫外光的强度和稳定性。 稳压 器的设置用于控制紫外光源的稳定， 确保进行实施检测的紫外光源不受外界电路电压的影 响。 滤光片一23为干涉滤光片， 确保能够适用于二氧化硫检测的波长在190230nm的紫外 光通过， 最佳的为213nm的紫外光。 光阑25的设置， 有效的避免紫外。

16、管在反应室100内壁上额 度照射， 避免反应室内壁对紫外光的反射， 影响紫外光强度的控制。 0024 如图3所示， 荧光检测器2a包括依次设置的聚光镜27和光电倍增管28， 光电倍增管 28接收聚光镜27上通过的荧光并转化为电信号。 在光电倍增管28上连接控制器， 控制内包 括有控制系统、 显示屏、 报警器等等， 控制系统接收光电倍增管的关于二氧化硫浓度的电信 号并显示在显示屏上并在设定值范围内实现控制报警器报警。 0025 如图2所示， 出气机构1a包括设置在反应室100上的出气口。 进气机构1包括设置在 反应室100上的进气口、 连通进气口的待测气处理机构和设置在进气口上的气泵19， 待测。

17、气 处理机构包括臭氧去除器11。 设置臭氧去除器11实现对待测气中的臭氧进行去除， 避免臭 氧吸收待测气中的二氧化硫， 提高检测精度。 0026 如图2所示， 臭氧去除器11的进口上连接有采样管10， 臭氧去除器11的出口上连接 有气路一和气路二， 气路一包括依次设置在臭氧去除器后部的干燥器12、 流量控制器一13、 流量计一14和用于去除碳氢化合物的双层管15。 气路二包括依次设置的流量控制器二16和 流量计二17， 流量计二17上连接后混合室18。 双层管15与混合室18连通， 混合室18与进气口 连通。 气路一和气路二的设置， 分别实现待测气中碳氢化合物的去除和不去除。 干燥器的设 置，。

18、 实现对待测气进行干燥， 去除待测气中的水分， 提高检测结构。 这里的臭氧去除器11为 高温臭氧分解器， 即臭氧在高温条件下快速的分解为氧气， 实现臭氧的去除。 本气路一和气 路二的设置， 使得本装置能够实现对多种环境中气体的检测， 适用性广。 在干燥器12和流量 控制器二16前部分别设置有控制阀一和控制阀二。 实现气路一和气路二的分别控制， 分别 工作或同时工作。 0027 工作过程中， 首先气泵19工作， 向反应室100内充入设定浓度和压力的检测气， 在 充气过程中， 光源背板驱动光源21处于低功耗模式， 有效的节省能源， 延长光源使用寿命。 在充气完成后， 光源背板驱动光源21处于正常工。

19、作模式下进行正常工作， 光源快速启动， 发 出指定波长的紫外光。 如， 通过滤光片一23通过波长为213nm的紫外光， 照射待测气中二氧 化硫， 被激发， 发出荧光， 被荧光检测器2a检测到， 这里的激发时间需要设定， 在激发过程 中， 光源均处于正常工作模式下， 激发结束后， 光源背板再次驱动光源21处于低功耗模式， 有效的节省能源， 延长光源使用寿命。 0028 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所 获得的所有其他实施例， 都应属于本发明保护的范围。 本发明中未具体描述和解释说明的 结构、 装置以及操作方法， 如无特别说明和限定， 均按照本领域的常规手段进行实施。 说明书 3/3 页 5 CN 112113945 A 5 图1 图2 说明书附图 1/2 页 6 CN 112113945 A 6 图3 说明书附图 2/2 页 7 CN 112113945 A 7 。