二氧化氮快速檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種二氧化氮快速檢測裝置，所述裝置包括檢測器和反應器；所述檢測器包括蔽光殼體、光電傳感模塊、檢測器主體和光窗，所述光窗設置在蔽光殼體與檢測器主體之間，所述光電傳感模塊設置在蔽光殼體的內部，所述檢測器主體中設置有進氣氣路和出氣氣路；所述反應器包括底托和反應床，所述反應床固定在所述底托的上表面上，所述反應器通過底托可拆卸地固定在所述檢測器主體的底部，并且所述檢測器與反應器之間形成有反應腔，所述進氣氣路和出氣氣路均與所述反應腔連通。本實用新型在保證高靈敏度檢測特性的條件下，實現了對二氧化氮氣體的現場快速測量。
【專利說明】
二氧化氮快速檢測裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及氣體快速檢測的技術領域，更具體地講，涉及一種高靈敏度的二氧化氮快速檢測裝置。
【背景技術】
[0002]二氧化氮是大氣中的主要污染物之一，準確測定環境大氣中的二氧化氮對于了解大氣污染機制、判斷大氣污染程度、確定污染來源、進行空氣質量預警以及幫助制定合理的城市規劃建設等都具有重要意義。
[0003]氣液相化學發光法測量二氧化氮，具有靈敏度高、選擇性好、穩定性高等優點，非常適合于環境大氣中二氧化氮氣體濃度的實時在線監測。但基于該方法的儀器在檢測過程中需要利用蠕動栗持續地進液，由于考慮到試劑在持續監測中的消耗問題，試劑的進樣速度非常低，這使得設備需要很長的進液平衡穩定時間，預熱時間較長(開機后至少30分鐘后才能準確測樣)；并且，監測結束后，又需要較長的時間才能完成對設備檢測傳感器內部的清洗。而在一些應用領域，使用者可能不需要對現場的環境氣體進行實時連續監測，而是僅需要進行一些現場的快速采樣檢測分析，此時過長的預熱和清洗時間對使用者帶來很大的不便，且時間成本過高。
[0004]基于此，有必要提供一種便于現場快速檢測場合使用的二氧化氮快速檢測裝置。【實用新型內容】
[0005]為了解決現有技術中存在的氣液相化學發光法測量二氧化氮氣體時所存在的平衡時間過長且不方便使用的問題，本實用新型的目的是提供一種在保證高靈敏度檢測特性的條件下便于現場快速檢測場合使用并且能夠實現對二氧化氮氣體的快速測量的二氧化氮快速檢測裝置。
[0006]本實用新型提供了一種二氧化氮快速檢測裝置，所述裝置包括檢測器和反應器；所述檢測器包括蔽光殼體、光電傳感模塊、檢測器主體和光窗，所述光窗設置在蔽光殼體與檢測器主體之間，所述光電傳感模塊設置在蔽光殼體的內部，所述檢測器主體中設置有進氣氣路和出氣氣路;所述反應器包括底托和反應床，所述反應床固定在所述底托的上表面上，所述反應器通過底托可拆卸地固定在所述檢測器主體的底部，并且所述檢測器與反應器之間形成有反應腔，所述進氣氣路和出氣氣路均與所述反應腔連通。
[0007]根據本實用新型的二氧化氮快速檢測裝置的一個實施例，所述檢測器主體中的進氣氣路和出氣氣路為同軸設置并且分別設置在檢測器主體的兩側。
[0008]根據本實用新型的二氧化氮快速檢測裝置的一個實施例，所述進氣氣路包括進氣氣路螺紋安裝孔和進氣通道，所述出氣氣路包括出氣氣路螺紋安裝孔和出氣通道。
[0009]根據本實用新型的二氧化氮快速檢測裝置的一個實施例，所述光窗采用螺紋連接的固定方式并且采用密封圈密封，所述反應器與檢測器主體之間也采用螺紋連接的固定方式。
[0010]根據本實用新型的二氧化氮快速檢測裝置的一個實施例，所述底托的上表面上設置有凹槽，與所述凹槽相同尺寸和形狀的反應床固定在所述凹槽中。
[0011]根據本實用新型的二氧化氮快速檢測裝置的一個實施例，所述底托采用黑色ABS材料制成，所述反應床采用聚酯纖維布制成并且中心設有標記點；其中，所述凹槽的深度為I?1.2mm，所述反應床的厚度為0.5?0.8mm，所述凹槽與反應床均為圓形。
[0012]根據本實用新型的二氧化氮快速檢測裝置的一個實施例，所述底托與反應床之間采用溶解粘結的固定方式且所采用的溶解劑為丙酮。
[0013]根據本實用新型的二氧化氮快速檢測裝置的一個實施例，所述進氣通道與出氣通道的下沿與所述底托中凹槽的上沿齊平且高于反應床的上表面0.3?0.8mm。
[0014]與現有技術相比，本實用新型提供的二氧化氮快速檢測裝置解決了目前氣液相化學發光法測量二氧化氮氣體時所存在的準備時間過長且不方便使用等問題，在保證該方法的高靈敏度檢測特性的條件下，實現了對二氧化氮氣體的現場快速測量;反應器更換容易且固定方式的改進效果明顯，檢測過程中無需使用蠕動栗等進液設備，無需外接液路系統，結構更加簡單且干擾因素更少。
【附圖說明】
[0015]圖1示出了根據本實用新型示例性實施例的二氧化氮快速檢測裝置的結構原理圖。
[0016]圖2示出了根據本實用新型示例性實施例的二氧化氮快速檢測裝置中反應器的俯視圖。
[0017]附圖標記說明:
[0018]10-檢測器、11-蔽光殼體、12-光電傳感模塊、13-檢測器主體、14-密封圈、15-光窗、20-反應器、21-底托、22-反應床、221-標記點、23-凹槽、30-反應腔體、131-進氣氣路、1311-進氣氣路螺紋安裝孔、1312-進氣通道、132-出氣氣路、1321-出氣氣路螺紋安裝孔、1322-出氣通道。
【具體實施方式】
[0019]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0020]本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0021]本實用新型的主要目的是提供一種能夠實現二氧化氮快速檢測的裝置。下面將先對本實用新型二氧化氮快速檢測裝置的結構和原理進行詳細的說明。
[0022]圖1示出了根據本實用新型示例性實施例的二氧化氮快速檢測裝置的結構原理圖，圖2示出了根據本實用新型示例性實施例的二氧化氮快速檢測裝置中反應器的俯視圖。
[0023]如圖1和圖2所示，根據本實用新型的示例性實施例，上述二氧化氮快速檢測裝置包括檢測器10和反應器20，由檢測器10和反應器20組裝形成所述二氧化氮快速檢測裝置。其中，檢測器10實現待測氣體與二氧化氮檢測試劑發生化學發光反應后化學發光信號的檢測，從而能夠實時地計算得到二氧化氮的濃度;反應器20則是待測氣體與二氧化氮檢測試劑發生化學發光反應的主要組件。
[0024]具體地，檢測器10包括蔽光殼體11、光電傳感模塊12、檢測器主體13和光窗15，光窗15設置在蔽光殼體11與檢測器主體13之間，光電傳感模塊12設置在蔽光殼體11的內部，檢測器主體13中設置有進氣氣路131和出氣氣路132。由此，待測氣體與二氧化氮檢測試劑在檢測器10的檢測器主體13中發生化學發光反應后產生的化學發光信號能夠通過光窗15被光電傳感模塊12檢測到。優選地，光窗15采用螺紋連接的固定方式并且采用密封圈14密封，以提高檢測器主體內的密封效果。
[0025]根據本實用新型的一個實施例，檢測器主體13中的進氣氣路131和出氣氣路132為同軸設置并且分別設置在檢測器主體13的兩側，具體如圖1所示。這樣能夠保證待測氣體與二氧化氮檢測試劑最高效地接觸并參與反應，同時盡可能地減少反應腔體的死角以便于反應后氣體的及時排除從而保證氣體的及時更新。
[0026]優選地，進氣氣路131包括進氣氣路螺紋安裝孔1311和進氣通道1312，出氣氣路132包括出氣氣路螺紋安裝孔1321和出氣通道1322。其中，進氣氣路螺紋安裝孔1311和出氣氣路螺紋安裝孔1321用于連接氣路接頭和氣路管路，從而可以方便地通入待測氣體進行檢測。
[0027]反應器20包括底托21和反應床22，反應床22固定在底托21的上表面上，反應器20通過底托21可拆卸地固定在檢測器主體13的底部，并且檢測器10與反應器20之間形成有反應腔30，進氣氣路131和出氣氣路132均與反應腔30連通。也即，反應腔30是進行反應的主要位置，待測氣體通過進氣氣路131進入反應腔30中并在與二氧化氮檢測試劑反應之后通過出氣氣路132離開反應腔30，二氧化氮檢測試劑則分布在反應床表面并與待測氣體直接反應。
[0028]其中，反應器20與檢測器主體13之間也優選地采用螺紋連接的固定方式，既保證了便于安裝和拆卸的效果，也能夠保證反應腔30的密封性。
[0029]根據本實用新型的優選實施例，底托21的上表面上設置有凹槽23，與凹槽相同尺寸和形狀的反應床22固定在凹槽23中。其中，底托21采用黑色ABS材料制成，反應床22采用聚酯纖維布制成并且中心設有標記點221;其中，凹槽23的深度優選為I?1.2mm，反應床22的厚度優選為0.5?0.8mm;更優選地，凹槽23與反應床22均為圓形。由此，本實用新型中的底托21與反應床22之間能夠采用溶解粘結的固定方式且所采用的溶解劑可以為丙酮。
[0030]其中，反應床22采用聚酯纖維材質制成，具有親水性好的特點，則二氧化氮檢測試劑在接觸到反應床22的瞬間就可以迅速擴散并在反應床22表面均勻分布，保證檢測體系快速進入穩定和平衡狀態，從而可以快速地進行檢測，而無需長時間的平衡和等待。同時，反應床22對二氧化氮檢測試劑具有一定的吸附作用，從而確保二氧化氮檢測試劑可以吸附在反應床22表面并參與化學發光反應，進一步保證了檢測的穩定性。優選地反應床22采用白色聚酯纖維材質制成，便于容易地發現污染。并且，反應床22中心設置的標記點221可以讓使用者依以此作為參考位置滴入二氧化氮檢測試劑，有利于檢測試劑從中心位置向四周擴散，保證了反應床22上檢測試劑分布的對稱性和均勻性。其中，二氧化氮檢測試劑可以為含有魯米諾0.001?0.005mol/L、氫氧化鉀0.1?0.5mol/L、亞硫酸鈉0.1?0.5mol/L、碘化鉀
0.I?0.5mol/L及表面活性劑triton X-100 0.I?0.5vol.%的混合試劑，其對二氧化氮氣體具有高靈敏度及高選擇性，5mL的試劑量可以滿足在環境大氣二氧化氮濃度水平條件下10分鐘以上的連續檢測而不出現信號衰減。但本實用新型選用的二氧化氮檢測試劑不限于此。
[0031]并且，底托21采用黑色ABS材料，一方面考慮到蔽光的問題，另一方面考慮底托21與反應床22粘接的問題。具體地，本實用新型利用丙酮對ABS材料的溶解作用，將反應器底托21表面與反應床22接觸的部分溶解，而溶解液丙酮具有較大的粘稠度，其只會與反應床表層部分接觸而不會浸入至反應床22內部，待丙酮揮發后就可以將反應床22平整地固定在反應器底托21上，保證其在反應檢測過程中反應床22不會翹起或者脫落，保證了檢測過程的穩定性。
[0032]更優選地，將進氣通道1312與出氣通道1322的下沿設置為與底托21中凹槽23的上沿齊平且高于反應床的上表面0.3?0.8mm，這可以保證待測氣體的氣流在流過反應腔32時，能夠充分地與反應床22表面接觸，同時反應床22又不會對氣流產生阻擋作用。
[0033]采用本實用新型的檢測裝置進行檢測時，二氧化氮檢測試劑處于過量狀態，既可以滿足檢測周期內試劑的消耗，也便于使用者的檢測要求。另外，檢測過程中也無需使用蠕動栗等進液設備，無需外接液路系統，結構更加簡單且干擾因素更少，在保證了氣液相化學發光法的高靈敏度檢測特性的前提下，實現了對二氧化氮氣體的現場快速測量。
[0034]采用上述二氧化氮快速檢測裝置進行檢測時，具體可以包括以下步驟:
[0035]步驟1:將反應床22放置于反應器底托21的上表面的凹槽23內并使反應床22平放且鋪滿整個凹槽23，將反應床22固定在反應器底托21上并將所得反應器20用去離子水清洗后晾干備用。
[0036]其中，優選地，底托21采用黑色ABS材料制成且反應床22采用聚酯纖維布制成，底托21與反應床22之間采用溶解粘結的固定方式且所采用的溶解劑為丙酮。具體地，在反應床22中心的標記點221處滴入一滴丙酮，丙酮會在反應床22內部纖維的毛細作用下迅速浸潤擴散至整個反應床22，同時丙酮會對ABS材質制成的反應器底托21表面產生溶解作用，部分溶解液會浸入至反應床22的下表面，丙酮迅速揮發后反應床22即與底托21粘接在了一起并實現了反應床的固定。但是，底托21與反應床22的固定方式不限于此，也可采用如膠條固定等常規固定方式，但是膠條固定會在一定程度上影響試劑的分布，其固定效果和檢測效果明顯劣于上述固定方式。
[0037]步驟2:將檢測器主體13中的進氣氣路131和出氣氣路132連接好氣路接頭及氣路管路(未示出)，并在出氣氣路132的后端連接抽氣栗(抽氣栗)。
[0038]步驟3:將二氧化氮檢測試劑正對著反應床22中心的標記點221滴在反應床22的上表面，再將反應器20固定在檢測器主體13的底部。例如，可以滴入5?1ml的二氧化氮檢測試劑。
[0039]步驟4:利用抽氣栗將待測氣體抽入檢測器10與反應器20之間的反應腔30內，待待測氣體與反應床22中的檢測試劑發生化學發光反應后，利用光電傳感模塊12接收化學發光信號并轉換為電信號，換算得到待測氣體中的二氧化氮濃度。
[0040]此外，在滴入的試劑失效后，可以通過更換反應器和試劑實現繼續的檢測，操作方便快捷。
[0041]綜上所述，本實用新型提供的二氧化氮快速檢測裝置解決了目前氣液相化學發光法測量二氧化氮氣體時所存在的準備時間過長且不方便使用等問題，在保證該方法的高靈敏度檢測特性的條件下，實現了對二氧化氮氣體的現場快速測量;反應器更換容易且固定方式的改進效果明顯，檢測過程中無需使用蠕動栗等進液設備，無需外接液路系統，結構更加簡單且干擾因素更少。
[0042]本實用新型并不局限于前述的【具體實施方式】。本實用新型擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組入口 ο
【主權項】
1.一種二氧化氮快速檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括檢測器和反應器； 所述檢測器包括蔽光殼體、光電傳感模塊、檢測器主體和光窗，所述光窗設置在蔽光殼體與檢測器主體之間，所述光電傳感模塊設置在蔽光殼體的內部，所述檢測器主體中設置有進氣氣路和出氣氣路； 所述反應器包括底托和反應床，所述反應床固定在所述底托的上表面上，所述反應器通過底托可拆卸地固定在所述檢測器主體的底部，并且所述檢測器與反應器之間形成有反應腔，所述進氣氣路和出氣氣路均與所述反應腔連通。2.根據權利要求1所述的二氧化氮快速檢測裝置，其特征在于，所述檢測器主體中的進氣氣路和出氣氣路為同軸設置并且分別設置在檢測器主體的兩側。3.根據權利要求2所述的二氧化氮快速檢測裝置，其特征在于，所述進氣氣路包括進氣氣路螺紋安裝孔和進氣通道，所述出氣氣路包括出氣氣路螺紋安裝孔和出氣通道。4.根據權利要求1所述的二氧化氮快速檢測裝置，其特征在于，所述光窗采用螺紋連接的固定方式并且采用密封圈密封，所述反應器與檢測器主體之間也采用螺紋連接的固定方式。5.根據權利要求3所述的二氧化氮快速檢測裝置，其特征在于，所述底托的上表面上設置有凹槽，與所述凹槽相同尺寸和形狀的反應床固定在所述凹槽中。6.根據權利要求5所述的二氧化氮快速檢測裝置，其特征在于，所述底托采用黑色ABS材料制成，所述反應床采用聚酯纖維布制成并且中心設有標記點；其中，所述凹槽的深度為I?1.2mm，所述反應床的厚度為0.5?0.8mm，所述凹槽與反應床均為圓形。7.根據權利要求6所述的二氧化氮快速檢測裝置，其特征在于，所述底托與反應床之間采用溶解粘結的固定方式且所采用的溶解劑為丙酮。8.根據權利要求5所述的二氧化氮快速檢測裝置，其特征在于，所述進氣通道與出氣通道的下沿與所述底托中凹槽的上沿齊平且高于反應床的上表面0.3?0.8mm。
【文檔編號】G01N21/76GK205562394SQ201620347069
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月22日
【發明人】王竹青, 付大友, 袁東, 張洪, 潘傳江, 盧令
【申請人】四川理工學院