專(zhuān)利名稱(chēng)：一種便攜式傅立葉紅外光譜檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及空氣化學(xué)成分檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)技術(shù)，具體的說(shuō)，是ー種便攜式傅立葉紅外光譜檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法；能提高監(jiān)測(cè)空氣中揮發(fā)性有機(jī)物靈敏度。
背景技術(shù)：
目前，便攜式傅立葉紅外光譜儀能分析空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物，但靈敏度低，只能分析ppm級(jí)的污染物濃度。因此，在突發(fā)性環(huán)境污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)中使用受到限制，往往無(wú)法檢測(cè)出空氣中的較低濃度的污染物，定性定量困難，影響應(yīng)急監(jiān)測(cè)時(shí)效。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述技術(shù)現(xiàn)狀，利用冷阱吸附和加熱解析 技術(shù)，耦合便攜式傅立葉紅外光譜儀測(cè)定快速測(cè)定空氣中的揮發(fā)性物質(zhì)的技術(shù)，而提供能提高監(jiān)測(cè)空氣中揮發(fā)性有機(jī)物靈敏度的一種便攜式傅立葉紅外光譜檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種便攜式傅立葉紅外光譜檢測(cè)裝置，其中，包括有傅立葉紅外光譜儀，傅立葉紅外光譜儀連接有過(guò)濾器，過(guò)濾器與富集解析阱相連接，富集解析阱包括有配合裝配的吸附阱、冷阱控制裝置及電加熱裝置。為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括上述的傅立葉紅外光譜儀包括有光譜儀進(jìn)氣接ロ及光譜儀排氣接ロ，上述的傅立葉紅外光譜儀通過(guò)光譜儀進(jìn)氣接ロ與過(guò)濾器相連接。該檢測(cè)裝置包括有四通閥，上述的四通閥包括有Kl開(kāi)ロ、K2開(kāi)ロ、K3開(kāi)ロ、K4開(kāi)ロ，K1開(kāi)ロ與排氣管連接，K2開(kāi)ロ與進(jìn)氣管相連接，K3開(kāi)ロ通過(guò)第二連接管與吸附阱相連接，K4開(kāi)ロ通過(guò)第一連接管與光譜儀排氣接ロ相連接。上述的吸附阱通過(guò)第三連接管與過(guò)濾器相連接。上述的傅立葉紅外光譜儀通過(guò)第四連接管連接有過(guò)濾器。上述的吸附阱與電加熱裝置緊密貼合。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的一種便攜式傅立葉紅外光譜檢測(cè)裝置，其中，包括有傅立葉紅外光譜儀，傅立葉紅外光譜儀連接有過(guò)濾器，過(guò)濾器與富集解析阱相連接，富集解析阱包括有配合裝配的吸附阱、冷阱控制裝置及電加熱裝置。本實(shí)用新型的一種便攜式傅立葉紅外光譜檢測(cè)裝置利用冷阱吸附和加熱解析技術(shù)，耦合便攜式傅立葉紅外光譜儀測(cè)定快速測(cè)定空氣中的揮發(fā)性物質(zhì)的技術(shù)，提高監(jiān)測(cè)空氣中揮發(fā)性有機(jī)物靈敏度，能快速方便地檢測(cè)突發(fā)性環(huán)境污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)中的空氣中揮發(fā)性有毒物質(zhì)。其檢測(cè)原理為通過(guò)冷阱吸附和加熱解析裝置和管路把傅立葉紅外光譜儀和氣樣連接形成一個(gè)封閉系統(tǒng)。先通過(guò)裝有吸附劑的冷阱管吸附一定時(shí)間的空氣樣品，然后通過(guò)快速加熱解析進(jìn)行氣體閉路循環(huán)檢測(cè)，濃度檢測(cè)值穩(wěn)定后記錄該值。[0014]通過(guò)測(cè)定一系列濃度梯度的揮發(fā)性物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)氣體，建立儀器響應(yīng)值-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，再對(duì)待測(cè)氣樣進(jìn)行檢測(cè)，然后根據(jù)建立的儀器響應(yīng)值-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)得到待測(cè)氣樣的濃度。本方法的有益效果是，為了克服現(xiàn)有的傅立葉紅外光譜法測(cè)定空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物靈敏度低的缺點(diǎn)，本方法提供一種快速方便的前處理裝置能提高便攜式傅立葉紅外光譜儀分析靈敏度，從PPM級(jí)提高到PPB級(jí)，提高定性和定量的準(zhǔn)確性，大大地提高應(yīng)急監(jiān)測(cè)時(shí)效。
圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖I所示為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中的附圖標(biāo)記為傅立葉紅外光譜儀I、富集解析阱2、冷阱控制裝置3、電加熱裝置4、吸附阱5、過(guò)濾器6、光譜儀進(jìn)氣接口 7、光譜儀排氣接口 8、四通閥9、Kl開(kāi)口 10、K2開(kāi)口 11、K3開(kāi)口 12、K4開(kāi)口 13、第一連接管14、第二連接管15、第三連接管16、第四連接管17、排氣管18、進(jìn)氣管19。如圖I所示，本實(shí)用新型的一種便攜式傅立葉紅外光譜檢測(cè)裝置，其中，包括有傅立葉紅外光譜儀1，傅立葉紅外光譜儀連接有過(guò)濾器6，過(guò)濾器6與富集解析阱2相連接，富集解析阱2包括有配合裝配的吸附阱5、冷阱控制裝置3及電加熱裝置4。傅立葉紅外光譜儀I包括有光譜儀進(jìn)氣接口 7及光譜儀排氣接口 8，所述的傅立葉紅外光譜儀I通過(guò)光譜儀進(jìn)氣接口 7與過(guò)濾器6相連接。該檢測(cè)裝置包括有四通閥9，所述的四通閥9包括有Kl開(kāi)口 10、K2開(kāi)口 11、Κ3開(kāi)口 12、Κ4開(kāi)口 13，Kl開(kāi)口 10與排氣管18連接，Κ2開(kāi)口 11與進(jìn)氣管19相連接，Κ3開(kāi)口 12通過(guò)第二連接管15與吸附阱5相連接，Κ4開(kāi)口 13通過(guò)第一連接管14與光譜儀排氣接口 8相連接。吸附阱5通過(guò)第三連接管16與過(guò)濾器6相連接。傅立葉紅外光譜儀I通過(guò)第四連接管17連接有過(guò)濾器6。吸附阱5與電加熱裝置4緊密貼合。一種利用便攜式傅立葉紅外光譜檢測(cè)裝置監(jiān)測(cè)空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的方法，包括以下步驟步驟一、配制至少兩種適當(dāng)濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)工作氣體；步驟二、在吸附阱5中裝填適當(dāng)?shù)奈絼徊襟E三、通過(guò)便攜式傅立葉紅外光譜儀I內(nèi)置泵采集一個(gè)梯度的標(biāo)準(zhǔn)工作氣體通過(guò)吸附講5,在5°C至40°C下,吸附2min至15min進(jìn)行富集。步驟四、富集后的標(biāo)準(zhǔn)工作氣體再經(jīng)電加熱裝置4在200°C至450°C下加熱解析后，通過(guò)便攜式傅立葉紅外光譜儀I進(jìn)行檢測(cè)。步驟五、對(duì)其它濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)工作氣體重復(fù)步驟三和步驟四，得到各個(gè)濃度梯度檢測(cè)數(shù)據(jù)后，建立儀器響應(yīng)值-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。[0031]步驟六、通過(guò)便攜式傅立葉紅外光譜儀I內(nèi)置泵采集待測(cè)氣樣通過(guò)吸附阱5，在與步驟三相同的溫度和時(shí)間下進(jìn)行富集。步驟七、富集后的待測(cè)氣樣再經(jīng)電加熱裝置4在與步驟四相同的溫度下加熱解析后，通過(guò)便攜式傅立葉紅外光譜儀I進(jìn)行檢測(cè)。 步驟八、根據(jù)步驟七所檢測(cè)的待測(cè)氣樣數(shù)據(jù)，結(jié)合步驟五建立的儀器響應(yīng)值至濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，得到待測(cè)氣樣的濃度。步驟ニ中的吸附劑為T(mén)ENAX吸附劑、活性炭吸附劑、分子篩吸附劑或是它們復(fù)合齊U。下面以實(shí)驗(yàn)說(shuō)明ー種利用便攜式傅立葉紅外光譜檢測(cè)裝置監(jiān)測(cè)空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的效果實(shí)驗(yàn)I本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明對(duì)于大氣樣中甲苯含量的檢測(cè)吸附劑IgTENAX吸附劑，吸附溫度15 °C，吸附時(shí)間6min，解析溫度280 V配制100、200、1000、5000ppb四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作氣體，建立儀器響應(yīng)值-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。通過(guò)氣體配制樣品濃度配置3個(gè)實(shí)際樣品進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表I。表I
樣品Il |2 |3
測(cè)定結(jié)果，PPb 155 259 980樣品濃度，PPb 150 250 1100相對(duì)偏差，%1+3. 3 1+3. 6 [-10. 9實(shí)驗(yàn)2本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明對(duì)于大氣樣中甲苯含量的檢測(cè)吸附劑IgTENAX吸附劑，吸附溫度30°C，吸附時(shí)間lOmin，解析溫度300°C配制100、200、1000、5000ppb四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作氣體，建立儀器響應(yīng)值-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。通過(guò)氣體配制樣品濃度配置3個(gè)實(shí)際樣品進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。表2
樣品|1 |2 |3
測(cè)定結(jié)果，ppb 110 [180 530 樣品濃度，PPb 120 '200 500 相對(duì)偏差，％]-8.3 [-10. O ]+6. O實(shí)驗(yàn)3本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明對(duì)于大氣樣中甲苯含量的檢測(cè)吸附劑Ig活性炭吸附劑，吸附溫度15°C，吸附時(shí)間lOmin，解析溫度260°C配制100、200、1000、5000ppb四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作氣體，建立儀器響應(yīng)值-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。通過(guò)氣體配制樣品濃度配置3個(gè)實(shí)際樣品進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。表 權(quán)利要求1.一種便攜式傅立葉紅外光譜檢測(cè)裝置，包括有傅立葉紅外光譜儀(1)，其特征是所述的傅立葉紅外光譜儀(I)連接有過(guò)濾器出)，所述的過(guò)濾器(6)與富集解析阱(2)相連接，所述的富集解析阱(2)包括有配合裝配的吸附阱(5)、冷阱控制裝置(3)及電加熱裝置⑷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種便攜式傅立葉紅外光譜檢測(cè)裝置，其特征是所述的傅立葉紅外光譜儀(I)包括有光譜儀進(jìn)氣接口(7)及光譜儀排氣接口(8)，所述的傅立葉紅外光譜儀(I)通過(guò)光譜儀進(jìn)氣接口(7)與過(guò)濾器(6)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種便攜式傅立葉紅外光譜檢測(cè)裝置，其特征是該檢測(cè)裝置包括有四通閥(9)，所述的四通閥(9)包括有Kl開(kāi)口(10)、K2開(kāi)口(11)、Κ3開(kāi)口(12)、Κ4開(kāi)口(13)，Kl開(kāi)口(10)與排氣管(18)連接，Κ2開(kāi)口(11)與進(jìn)氣管(19)相連接，Κ3開(kāi)口(12)通過(guò)第二連接管(15)與吸附阱(5)相連接，Κ4開(kāi)口(13)通過(guò)第一連接管(14)與光譜儀排氣接口(8)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種便攜式傅立葉紅外光譜檢測(cè)裝置，其特征是所述的吸附阱(5)通過(guò)第三連接管(16)與過(guò)濾器(6)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種便攜式傅立葉紅外光譜檢測(cè)裝置，其特征是所述的傅立葉紅外光譜儀(I)通過(guò)第四連接管(17)連接有過(guò)濾器(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種便攜式傅立葉紅外光譜檢測(cè)裝置，其特征是所述的吸附阱(5)與電加熱裝置(4)緊密貼合。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型的一種便攜式傅立葉紅外光譜檢測(cè)裝置利用冷阱吸附和加熱解析技術(shù)，包括有傅立葉紅外光譜儀,其特征是所述的傅立葉紅外光譜儀連接有過(guò)濾器,所述的過(guò)濾器與富集解析阱相連接，所述的富集解析阱包括有配合裝配的吸附阱、冷阱控制裝置及電加熱裝置?？朔爽F(xiàn)有的傅立葉紅外光譜法測(cè)定空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物靈敏度低的缺點(diǎn)，提高定性和定量的準(zhǔn)確性，能快速方便地檢測(cè)突發(fā)性環(huán)境污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)中的空氣中揮發(fā)性有毒物質(zhì)，大大地提高應(yīng)急監(jiān)測(cè)時(shí)效。
文檔編號(hào)G01N21/35GK202661376SQ201220373160
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者傅曉欽, 周軍, 周?chē)?guó)韌, 陳奕揚(yáng), 錢(qián)飛中, 俞杰, 許丹丹, 汪偉峰, 馬靜軍, 樓竟暉 申請(qǐng)人:寧波市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心