用于臭氧老化试验箱的臭氧浓度检测方法及装置

摘要

本发明涉及一种用于臭氧老化试验箱的臭氧浓度检测方法及装置。其检测方法包括测量向工作室供气的主空气供气路的流量Q1，其特征在于，在测量主空气供气路流量Q1时，同时测量向空气臭氧混合器供臭氧气路的流量Q2，并采用非色散紫外吸收光度法检测供臭氧气路中臭氧气体的臭氧浓度，以固定Q1/Q2值换算出工作室中的臭氧浓度值。其测量装置是在原有装置中，臭氧发生器的进气管路上设置一个流量计，而出气管路上设置一个样品管；并有一光路检测系统，由样品管、紫外光源，检测器，信号处理器和读数器组成。本发明能实时连续检测工作室中的臭氧浓度，检测系统结构较简单，制造成本低。

说明书

技术领域

本发明涉及一种臭氧浓度检测方法及装置，特别是一种用于臭氧老化试验箱的臭氧浓度检测方法及装置。

背景技术

在现有技术中，臭氧老化试验箱中的供气系统是：由空气泵出口经稳压器、干燥净化器、流量计、加热器和混合器而连通工作室进口构成的主供气供气路，以及由干燥净化器的一支路出口经臭氧发生器而连通混合器的一支路进口构成的供臭氧气路。而工作室的出气管路上设置一个样品管供测量臭氧浓度用。现有的臭氧老化试验箱中浓度检测方法主要有两大类：

第一类，采集工作室输出的尾气用化学方法反应吸收其中的臭氧，再通过化学滴定而获得臭氧浓度值。这类方法操作手续麻烦，费时多，还要严格控制采样量，并要保证样品吸收完全，很不容易做好。更为重要的是该方法无法实现实时连续检测工作室中的臭氧浓度。而实现实时连续检测工作室中的臭氧浓度是制造高品质实时连续可调节工作室臭氧浓度的仪器所必须的功能。

第二类，采用非色散紫外吸收法，电化学法等连续检测工作室尾气中的臭氧浓度。因为工作室尾气中的臭氧浓度极低，常常仅有0.01-0.5PPM。因此其检测系统需要很高的灵敏度和稳定性，才能获得必要的检测信号强度和信噪比。所以此类仪器的检测系统结构复杂，制造成本很高。而且在工作室尾气中的臭氧浓度低时检测误差较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于臭氧老化试验箱的臭氧浓度检测方法及装置，能实时连续检测工作室中的臭氧浓度，检测系统结构较简单，制造成本低。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：一种用于臭氧老化试验箱的臭氧浓度检测方法，包括测量向工作室供气的主空气供气路的流量Q1，其特征在于，在测量主空气供气路流量Q1时，同时测量向空气臭氧混合器供臭氧气路的流量Q2，并采用非色散紫外吸收光度法检测供臭氧气路中臭氧气体的臭氧浓度，从而换算出工作室中的臭氧浓度。

上述的主空气供气路中的空气流量Q1为10-1000升/分，供臭氧气路中含臭氧气体的流量Q2为主空气供气路中空气流量Q1的1/10-1/1000，即Q1/Q2＝10-1000；工作室中的气体交换速率为1-3次/分。

上述的非色散紫外光吸收光度法检测供臭氧气路中含臭氧气体臭氧浓度的方法之一是：在臭氧发生器出气管路上设置样品管，在样品管的一侧以紫外光源照射，而另一侧用检测器检测紫外线强度，从而获得臭氧浓度信号输出至信号处理器和读数器；检测步骤是：

a.开机后，先不开臭氧发生器，在无臭氧情况下先采集空白信号；

b.打开臭氧发生器后，在继续采集样品信号；

c.分别送信号处理器和读数器，获得连续实时臭氧浓度值；

d.以固定Q1/Q2值换算出工作室中的臭氧浓度值。

上述的非色散紫外光吸收光度法检测供臭氧气路中含臭氧气体臭氧浓度的方法之二是：在臭氧发生器进气管路上设置参比管，而出气管路上设置样品管，在参比管和样品管的一侧以紫外光源照射，而它们的另一侧各用一个检测器检测紫外线强度，从而获得臭氧浓度信号输出至信号处理器和读数器；检测步骤是：

a.开机后，同时检测参比管和样品管的紫外光强度；同时送信号处理器和读数器，调节读数器的读数为零。

b.打开臭氧发生器，同时检测参比管和样品管的紫外光强度；同时送信号处理器和读数器，获得连续实时臭氧浓度值；

c.以固定Q1/Q2值换算出工作室中的臭氧浓度值。

一种用于臭氧老化试验箱的臭氧浓度检测装置，包括由空气泵出口经稳压器、干燥净化器、流量计、加热器和混合器而连通工作室进口构成的主供气路，以及由干燥净化器的一支路出口经臭氧发生器而连通混合器的一支路进口构成的供臭氧气路，其特征在于供臭氧气路中，臭氧发生器的进气管路上设置一个流量计，而出气管路上设置一个样品管；有一光路检测系统，其结构是：在样品管的一侧设置一个紫外光源，而另一侧设置一个非色散紫外光强度检测器，检测器的输出口连接一个信号处理系统的输入口，信号处理系统的输出口连接一个读数系统的输入口。

上述的臭氧发生器的进气管路上还设置一个参比管；光路检测系统中，参比管的一侧对着紫外光源，而另一侧设置一个非色散紫外光强度检测器，其输出口连接信号处理系统的输入口。

本发明与现有技术相比，具有如下突出特点和显著优点：本发明排除已有技术中采用工作室尾气为检测对象，而是采用工作室供气为检测对象，将样品管设置在供臭氧气路中，被测气体中的臭氧浓度高，从而获得的样品信号强，信噪比大，易于准确测量其臭氧浓度值，有利于提高测量准确度和可靠性，有利于提高仪器的工作稳定性，故对仪器的光路系统，电子信号处理系统和紫外检测器的要求大大降低，检测系统结构简单，制造成本较低。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的供气系统结构框图。

图2是图1示例的单光路检测系统框图。

图3是本发明另一实施例的供气系统结构框图。

图4是图3示例的双光路检测系统框图。

具体实施方式

实施例一：参见图1和图2，本用于臭氧老化试验箱的臭氧浓度检测方法，包括测量向工作室7供气的主空气供气路的流量Q1，同时测量向空气臭氧混合器6供臭氧气路的流量Q2，并采用非色散紫外吸收光度法检测供臭氧气路中臭氧气体的臭氧浓度，从而换算出工作室中的臭氧浓度。调整主空气供气路中的空气流量Q1为10-1000升/分，供臭氧气路中含臭氧气体的流量Q2为主空气供气路中空气流量Q1的1/10-1/1000，即Q1/Q2＝10-1000；工作室7中的气体交换速率为1-3次/分。上述的非色散紫外光吸收光度检测供臭氧气路中含臭氧气体臭氧浓度的方法是：在臭氧发生器出气管路上设置样品管8，在样品管8的一侧以紫外光源12照射，而另一侧用检测器13检测紫外线吸收光度而输出臭氧浓度信号至信号处理器14和读数器15；检测步骤是：

a.开机后，先不开臭氧发生器，在无臭氧情况下先采集空白信号；

b.打开臭氧发生器后，在继续采集样品信号；

c.分别送信号处理器14和读数器15，获得连续实时臭氧浓度值；

d.以固定Q1/Q2值换算处工作室7中的臭氧浓度值。

本实施例的用于臭氧老化试验箱的臭氧浓度检测装置，参见图1和图2，包括由空气泵1出口经稳压器2、干燥净化器3、流量计4、加热器5和混合器6而连通工作室7进口构成的主供气供气路，以及由干燥净化器3的一支路出口经臭氧发生器9而连通混合器6的一支路进口构成的供臭氧气路，供臭氧气路中，臭氧发生器9的进气管路上设置一个流量计11，而出气管路上设置一个样品管8；有一光路检测系统，其结构是：在样品管8的一侧设置一个紫外光源12，而另一侧设置一个非色散紫外吸收光度的检测器13，检测器13的输出口连接一个信号处理系统14的输入口，信号处理系统14的输出口连接一个读数系统1 5的输入口。上述的紫外线波长为254nm，上述的检测器13、16成都旭光的GD-18型紫外光敏管，上述的信号处理器14主要由一个电压放大器输出连接一个对数电路组成。

实施例二：参见图3和图4，本实施例的检测方法与上述实施例的检测方法基本相同，所不同之处是：非色散紫外光吸收光度法检测供臭氧气路中含臭氧气体臭氧浓度的方法是：在臭氧发生器进气管路上设置参比管10，而出气管路上设置样品管8，在参比管10和样品管8的一侧以紫外光源12照射，而它们的另一侧各用一个检测器13、16检测紫外线吸收光度而分别输出臭氧浓度信号至处理器14和读数器15；检测步骤是：

a.开机后，同时检测参比管和样品管的紫外光强度；同时送信号处理器和读数器，调节读数器的读数为零。

b.打开臭氧发生器，同时检测参比管和样品管的紫外光强度；同时送信号处理器和读数器，获得连续实时臭氧浓度值；

c.以固定Q1/Q2值换算出工作室中的臭氧浓度值。

参见图3和图4，本实施例的检测方法的装置与上述实施例的检测方法的装置基本相同，所不同之处是：臭氧发生器9的进气管路上还设置一个参比管10；光路检测系统中，参比管10的一侧对着紫外光源12，而另一侧设置一个非色散紫外光度的检测器16，其输出口连接信号处理系统14的输入口。