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原文传递环境空气中甲醛含量的在线监测装置

专利名称：	环境空气中甲醛含量的在线监测装置
摘要：	本实用新型公布了一种环境空气中甲醛含量的在线监测装置，将采样模块、反应模块、检测模块、溶液输送模块、控制与数据采集电路以及显示屏均置于机壳内；采用玻璃螺旋管作为气态甲醛捕集阱，对空气中甲醛的捕集效率高达98.5％，捕集效率高、体积小、结构简单、可放置室外；通过长光程在线流通池的应用，提高了湿化学与吸收光谱技术对甲醛检测的灵敏度和检测限；通过多级精准的温度控制确保了准确、稳定的测量；通过电磁驱动微量泵精准地控制溶液流速；本装置基于气体扩散吸收捕集的湿化学法和吸收光谱检测技术，实现对环境空气种甲醛含量进行实时在线检测，可现场在线连续监测环境空气中的甲醛含量。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京大学
发明人：	董华斌;朱曼妮;曾立民;郑君瑜
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201920001991.3
公开号：	CN209570499U
代理机构：	北京万象新悦知识产权代理有限公司
代理人：	黄凤茹
分类号：	G01N21/31(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100871 北京市海淀区颐和园路5号
主权项：	1.一种环境空气中甲醛含量的在线监测装置，包括机壳、采样模块、反应模块、检测模块、溶液输送模块、控制与数据采集电路以及显示屏；其中，采样模块、反应模块、检测模块、溶液输送模块、控制与数据采集电路以及显示屏均置于机壳内，且显示屏内嵌在机壳上；所述采样模块包括采样管路、除甲醛装置、电磁三通阀、颗粒物过滤头、螺旋管捕集阱、冷凝装置、气液分离装置、干燥管、气体流量计和真空隔膜泵；所述螺旋管捕集阱采用玻璃管绕制螺纹状结构，一端是气体和液体的入口，另一端是气液分离腔；整体采用硬质玻璃管包覆，以增强结构和提供水浴夹层；水浴夹层为捕集阱提供恒温水浴；所述反应模块包括混合三通、反应釜和除气泡装置；所述检测模块包括微孔过滤膜、全反射长光程在线流通池、光源、光电探测器以及恒温箱；所述溶液输送模块包括四个电磁驱动微量泵和两个蠕动泵；所述控制与数据采集电路包括设有USB端口的主电路板，通过主电路板对各模块的温度进行控制、对溶液输送模块进行控制，并采集和输出各模块温度信息和检测信号，信号数据从USB端口输出；采样模块的螺旋管捕集阱的后端连接溶液输送模块的第二电磁驱动微量泵，再通过反应模块的混合三通与反应模块的反应釜连接；反应釜连接到除气泡装置，除气泡装置与溶液输送模块的第四电磁驱动微量泵连接，再接入微孔过滤膜，之后进入检测模块的全反射长光程在线流通池；第一电磁驱动微量泵将吸收液与采样模块相连，第二电磁驱动微量泵将螺旋管捕集阱与反应模块的混合三通相连，第三电磁驱动微量泵将衍生液与反应模块的混合三通相连，第四电磁驱动微量泵将反应模块的除气泡装置与检测模块的微孔过滤膜相连；第一蠕动泵与检测模块中的全反射长光程在线流通池相连；第二蠕动泵与采样模块中的气液分离装置后端相连；所述控制与数据采集电路与显示屏相连接；采样模块用于对环境空气中的甲醛进行采样，将空气中的甲醛转化为液相待测样品；反应模块用于对液相待测样品进行染色，使含有甲醛的液相待测样品在恒定高温下与2,4-戊二酮发生衍生化反应生成黄色待测样品DDL；溶液输送模块用于精确配送吸收液、衍生液和待测组分，并输送清洗溶液和排出废液检测模块用于检测光信号强度；光信号强度通过控制与数据采集电路转化输出为电压信号数据进行存储，并在显示屏上显示。 2.如权利要求1所述环境空气中甲醛含量的在线监测装置，其特征是，所述机壳采用铝制材料，采用聚四氟涂层进行喷涂加工，以防酸性溶液腐蚀。 3.如权利要求1所述环境空气中甲醛含量的在线监测装置，其特征是，所述机壳设显示屏窗口和可操作窗口；所述可操作窗口中放置微量泵、蠕动泵、螺旋管捕集阱和微孔过滤膜，以便日常维护及测量过程的观察。 4.如权利要求1所述环境空气中甲醛含量的在线监测装置，其特征是，所述采样模块中，所述采样管路采用1/4”四氟硬管；使用真空隔膜泵抽取空气样品，通入螺旋管捕集阱中；采用1/16”的四氟管通入螺旋管捕集阱pH＝5的稀硫酸溶液作为甲醛吸收液。 5.如权利要求1所述环境空气中甲醛含量的在线监测装置，其特征是，所述采样模块中，螺旋管捕集阱采用内径2mm的玻璃管，绕制成直径为22mm的螺纹状结构；冷凝装置包括循环水泵、制冷片、小型水箱、风扇、散热片和温度传感器，并通过硅胶管将水泵、水箱与螺旋管捕集阱外部冷凝水相连。 6.如权利要求1所述环境空气中甲醛含量的在线监测装置，其特征是，所述反应模块中，衍生液与吸收甲醛的待测溶液同时通过混合三通进入反应釜中，所述反应釜具体采用长度为90cm的四氟管盘绕在导热金属圆柱体上制成，内置的加热棒和温度传感器将反应釜温度控制于75℃以加速衍生化反应。 7.如权利要求1所述环境空气中甲醛含量的在线监测装置，其特征是，所述除气泡装置为微型的除气泡装置，采用玻璃材质。 8.如权利要求1所述环境空气中甲醛含量的在线监测装置，其特征是，所述检测模块中，全反射长光程在线流通池包括凸透镜、光路液路切入交汇端口、全反射石英毛细柱、光路液路切出分叉端口和恒温模块；光经过透镜后进入光路液路切入交汇端口，使光路与液路混合；流通池采用全反射石英毛细柱；光路和液路均经光路液路切出分叉端口流出；所述光源采用415nm单一波长的稳定LED冷白光源。 9.如权利要求1所述环境空气中甲醛含量的在线监测装置，其特征是，所述检测模块中，光源和光电探测器置于大容量铝制恒温箱以保持检测单元的温度稳定性。
所属类别：	实用新型