双室型氮氧化物化学发光反应室

摘要

本发明涉及环境大气质量自动监测仪中化学发光法氮氧化物监测仪的双室型氮氧化物化学发光反应室，其化学发光反应室由两个氮氧化物化学发光反应室A、B并排构成，本发明可以分别在A、B室内对空气和空气经NO2→NO转换处理的样气同步进行氮氧化物和O3的化学反应发光，同步提供空气中的NO和NO2浓度信息，为最大限度消除各种干扰因素对测量结果的影响，提高仪器的准确度和长期稳定性。

说明书

技术领域

本发明涉及环境大气质量自动监测技术，具体是化学发光法氮氧化物监测仪的核心部件——双室型氮氧化物化学发光反应室。

技术领域

发光法氮氧化物监测仪的化学发光反应室的功能是为NO和O₃(臭氧)反应提供条件，产生与氮氧化物浓度线性相关的化学发光信息。反应室的光机结构和气路结构对仪器的检测灵敏度和稳定性有重要影响。

目前国内外市场上的同类仪器，如美国TE公司(Thermo Envirom-entalInstrument Inc.)的42C型氮氧化物监测仪，美国API公司的M200A型氮氧化物监测仪等，全部都使用单室型化学发光反应室结构。图1是现有单室型化学发光反应室的结构示意图，如图所示，主要由一套双喷嘴8、9，加热器15和基体7构成。

这种结构形式一直制约着这一方法监测系统检测准确度和长期工作稳定性、可靠性能的进一步提高。究其原因，主要是单反应室结构不能在仪器检测NO₂时同步实时检测NO，只能以前一段时间测得的NO数据作为NO₂测量结果的计算参比项，这就必然地引入一系列的误差因素，影响NO₂测量的准确度。在化学发光法氮氧化物监测仪中有很多因素都会引起NO测量值的变化，如臭氧强度变化、光电探测器工作参数变化、环境参数(如温度、湿度)变化、系统气路参数(如流量、压力)变化以及空气组份等变化都会引起NO测量值的变化。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种双室型氮氧化物化学发光反应室，是在单室型反应室的基础上增加一个光机结构和气路结构完全相同的反应室，形成一个由两个反应室组成的双室型氮氧化物化学发光反应室，实现同步实时地测量NO₂和NO，最大限度地消除各种干扰因素造成的测量误差。

如图2、3所示，本发明的化学发光反应室由两个氮氧化物化学发光反应室A、B并排构成。

为了使气体充分混合和发应，两个氮氧化物化学发光反应室A、B分别与两套双喷嘴8、9和2、3连接。

为了增长气路，延长被测气体反应时间，在与喷嘴8、3分别连接的进口气嘴6、4的两侧分别设有两组排气孔14、16。

为了提高发光效率，在两个氮氧化物化学发光反应室A、B内分别设反射聚光器13、18。

为了实时控制反应温度，在两个氮氧化物化学发光反应室之间设有加热器15，并在基体7内安装温度测控器5，以实施检测反应温度。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、由于本发明采用双反应室结构，可以使用一套加温装置和一套温度测控装置，具有工作条件一致性好和结构紧凑的优点；

2、本发明的A、B反应室内可分别对空气和空气经NO₂→NO转换处理的样气同步进行氮氧化物和O₃的化学反应发光，使NO和NO₂同步测量成为可能，最大限度消除各种干扰因素对测量结果的影响，使监测仪的测量速度、精度和长期稳定可靠工作能力等技术指标都能得到提升。

3、本发明采用的双喷嘴、反射聚光器和在外喷嘴两侧的气路出口形成的特征气路，有利于提高化学发光效率。

附图说明

图1是现有的单室型化学发光反应室的结构示意图；

图2是本发明结构示意图；

图3是图2的左视图。

具体实施方式

如图2、3所示，本发明的工作流程如下：

待测空气分两路进入反应室，一路直接从气嘴6经喷嘴8进入反应室A，另一路的样气从气嘴4经喷嘴3进入反应室B。臭氧分别从气嘴10和1输入，经外喷嘴9和2进入反应室A和B。在A反应室，内喷嘴来的空气中的NO与外喷嘴来的O₃发生化学反应，产生得化学发光强度与NO浓度成正比，化学反应产生得光子经发射聚光器13聚光后从玻窗12输出，由检测系统进行NO得测量。反应室的气体分别经过在喷嘴两侧，与喷嘴平行的出口14和16由外部泵抽排，附图中的11和19是压力计。同样情况，经过NO₂/NO转换器转换的气样(空气中的NO₂转换成了NO)从气嘴4经内喷嘴3进入反应室B，与从外喷嘴2输入的O₃发生的化学反应与在A室发生的化学反应是一样的，不同的地方是除了空气中原有NO外，还增加了空气中存在的NO₂转换成的NO。显然在B室内室全部氮氧化物进行化学反应，此时的化学发光反映了全部氮氧化物(NO_x)浓度信息，NO₂的测量结果室通过算式：求得的。可知NO数据的真实和准确将直接影响到NO₂的测量精度。