專利名稱：二氧化硫自動監(jiān)測儀反應(yīng)室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量儀器，特別是用于自動監(jiān)測大氣中二氧化硫含量的儀器，屬物理測量儀器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
二氧化硫是一種無色的有毒氣體，濃度較低時沒有氣味，在濃度達到約1.5mg/m3會出現(xiàn)刺鼻味。其主要來源為石油、煤炭中含有的硫經(jīng)燃燒后轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸蚺湃氪髿?。二氧化硫是空氣中的一種主要污染成分，據(jù)有關(guān)消息披露，中國目前每年因二氧化硫和酸雨污染，對生態(tài)環(huán)境損害和人體健康影響造成的經(jīng)濟損失在一千一百億元人民幣左右。人在吸入二氧化硫后可使呼吸系統(tǒng)功能受損，加重已有的呼吸系統(tǒng)疾病及心血管病。對易受影響人群，除肺部功能改變外，還伴有一些如喘氣、氣促、咳嗽等明顯癥狀，并由此導(dǎo)致死亡率上升。近年來，對二氧化硫等有害氣體污染的控制、治理力度越來越大，這其中準確、及時的檢測手段是治理污染的前提。目前對于空氣中二氧化硫含量的檢測有一種先進的紫外熒光原理的方法，該方法較之其它測量方法具有測量精度高、靈敏度高、測量值穩(wěn)定、儀器維護量小、可進行連續(xù)自動在線監(jiān)測等優(yōu)點，其原理是基于SO2分子接受特定波長紫外線能量成為激發(fā)態(tài)的SO2*分子，激發(fā)態(tài)的SO2*分子在返回低能態(tài)時會產(chǎn)生特征熒光，通過測定特征熒光的強度來確定空氣中二氧化硫的濃度。采用紫外熒光原理的二氧化硫自動監(jiān)測儀中反應(yīng)室是該儀器的核心部件，在反應(yīng)室中SO2分子由基態(tài)到激發(fā)態(tài)再回到基態(tài)并完成檢測過程。根據(jù)有關(guān)資料顯示現(xiàn)有國外技術(shù)，其反應(yīng)室的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其參比光電管與紫外燈不直接對應(yīng)，需設(shè)置棱鏡將光線反射；樣品氣體流向不盡合理；使用的零部件多，增加了設(shè)備的維護調(diào)試工作量。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述已有技術(shù)之缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、暗室區(qū)域設(shè)置合理的二氧化硫自動監(jiān)測儀反應(yīng)室。
本實用新型所稱問題是由以下技術(shù)方案解決的一種二氧化硫自動監(jiān)測儀反應(yīng)室，構(gòu)成中包括入射光學(xué)組件、反應(yīng)室腔體、錐形會聚腔、出射光學(xué)組件、參比光電管，其中，反應(yīng)室腔體兩側(cè)壁分別連接錐形會聚腔和入射光學(xué)組件，出射光學(xué)組件安裝在反應(yīng)室腔體前端，反應(yīng)室腔體上設(shè)有進氣管，錐形會聚腔上設(shè)有出氣管，其特別之處是在反應(yīng)室腔體3中設(shè)有擋光板4，擋光板固定在反應(yīng)室腔體前壁11上，位于出氣管5與出射濾光片7-2之間，其擋光部分4-1與入射透鏡6-1平行。
上述二氧化硫自動監(jiān)測儀反應(yīng)室，所述擋光板擋光部分的寬度小于等于H+D；大于等于H-D，其中，H為出氣管中心到反應(yīng)室腔體前壁11間的距離，D為出氣管直徑，擋光板擋光部分長度尺寸為寬度的2～3倍。
上述二氧化硫自動監(jiān)測儀反應(yīng)室，所述錐形會聚腔1的軸心線與入射光學(xué)組件中心線共線，所述參比光電管8位于錐形會聚腔小直徑的外端，與紫外燈6-3直接對應(yīng)。
本實用新型為樣品氣體設(shè)計了合理走向，為激發(fā)態(tài)二氧化硫分子返回基態(tài)制造了暗室區(qū)域，從而釋放出特征熒光，特征熒光經(jīng)過測量裝置作為有效信號被檢測。參比光電管與紫外燈直接對應(yīng)，無需借助于其它光學(xué)部件即可修正紫外光源波動對測量結(jié)果的影響。該設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、合理，安裝光學(xué)平臺無需進行任何調(diào)節(jié)，使用零部件少，減少了設(shè)備的維護調(diào)試工作量，測量值準確，適合用于連續(xù)運轉(zhuǎn)的二氧化硫自動監(jiān)測儀器中。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是擋光板結(jié)構(gòu)圖。
附圖中各部件的標號表示如下1.錐形會聚腔；2.進氣管；3.反應(yīng)室腔體；4.擋光板；4-1.擋光板擋光部分；5.出氣管；6.入射光學(xué)組件；6-1.入射透鏡；6-2.入射濾光片；6-3.紫外燈；7.出射光學(xué)組件；7-1.出射透鏡；7-2出射濾光片；8.參比光電管；9.光電倍增管；10.暗室；11.反應(yīng)室前壁。
具體實施方式
參看圖1、圖2，本實用新型的主要構(gòu)成包括入射光學(xué)組件6、反應(yīng)室腔體3、錐形會聚腔1、出射光學(xué)組件7、參比光電管8等。由圖可見，錐形會聚腔連接反應(yīng)室腔體左側(cè)壁，入射光學(xué)組件位于反應(yīng)室腔體右側(cè)壁，出射光學(xué)組件安裝在反應(yīng)室腔體前端，反應(yīng)室腔體上部設(shè)有出氣管5，錐形會聚腔上設(shè)有進氣管2。入射光學(xué)組件包括入射透鏡6-1、入射濾光片6-2和紫外燈6-3，出射光學(xué)組件包括出射透鏡7-1和出射濾光片7-2，光電倍增管9位于反應(yīng)室外，對應(yīng)出射光學(xué)組件。在反應(yīng)室腔體中設(shè)有一塊擋光板4，擋光板固定在反應(yīng)室腔體3的前壁11上，它位于出氣管5與出射濾光片7-2之間，其擋光部分4-1與入射透鏡6-1平行。設(shè)置擋光板后，在出射濾光片7-2附近設(shè)置了紫外光線照射不到的暗室區(qū)域10。反應(yīng)室的工作原理為紫外燈6-3散發(fā)出廣譜紫外線，經(jīng)入射光學(xué)組件的作用，最終保留中心波長在214nm的紫外線進入反應(yīng)室腔體中，形成使SO2分子產(chǎn)生激發(fā)的光源。樣品氣體由進氣管進入反應(yīng)室后，在外部負壓泵的作用下向出氣管方向運動，運動過程中，SO2分子在反應(yīng)室腔體內(nèi)接受中心波長在214nm的紫外線的能量，形成激發(fā)態(tài)的SO2分子，激發(fā)態(tài)的SO2分子排出反應(yīng)室時經(jīng)過由擋光板形成的暗室區(qū)域時，轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶓B(tài)的SO2分子，從而釋放出特征熒光，特征熒光強度與二氧化硫濃度有關(guān)，特征熒光經(jīng)過出射濾光片7-2和出射透鏡7-1后會聚在光電子倍增管9上，作為有效信號被檢測，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后即可得出被測氣體中二氧化硫含量。為保證擋光板可形成暗室區(qū)域且不影響紫外光線對反應(yīng)室中樣品氣體的照射，參看圖3，擋光板為一折板，其擋光部位4-1的尺寸寬度應(yīng)小于等于H+D；大于等于H-D，其中，H為出氣管中心到反應(yīng)室腔體前壁11間的距離，D為出氣管直徑，長度尺寸為寬度的2～3倍。
本實用新型，錐形會聚腔1的軸心線與入射光學(xué)組件中心線共線，參比光電管8位于錐形會聚腔小直徑處的外端，與入射光學(xué)組件6直接對應(yīng)，紫外燈6-3的光線可直接照射的參比光電管上。該結(jié)構(gòu)可以無需設(shè)置其它光學(xué)零件，參比修正準確。其參比修正的原理為在被測樣品濃度不發(fā)生變化時，由于紫外燈發(fā)光強度波動，使得光電倍增管9上檢測到的有用信號也隨紫外燈發(fā)光強度變化，通過參比光電管8檢測紫外燈發(fā)光強度的變化，來修正由于紫外燈發(fā)光強度的變化對光電倍增管上檢測到的有用信號的影響，以保證測量值準確。
權(quán)利要求1.一種二氧化硫自動監(jiān)測儀反應(yīng)室，構(gòu)成中包括入射光學(xué)組件、反應(yīng)室腔體、錐形會聚腔、出射光學(xué)組件、參比光電管，其中，反應(yīng)室腔體兩側(cè)壁分別連接錐形會聚腔和入射光學(xué)組件，出射光學(xué)組件安裝在反應(yīng)室腔體前端，反應(yīng)室腔體上設(shè)有出氣管，錐形會聚腔上設(shè)有進氣管，其特征在于在反應(yīng)室腔體(3)中設(shè)有擋光板(4)，擋光板固定在反應(yīng)室腔體前壁(11)上，位于出氣管(5)與出射濾光片(7-2)之間，其擋光部分(4-1)與入射透鏡(6-1)平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化硫自動監(jiān)測儀反應(yīng)室，其特征在于所述擋光板擋光部分的寬度小于等于H+D；大于等于H-D，其中，H為出氣管中心到反應(yīng)室腔體前壁(11)間的距離，D為出氣管直徑，擋光板擋光部分長度尺寸為寬度的2～3倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的二氧化硫自動監(jiān)測儀反應(yīng)室，其特征在于所述錐形會聚腔(1)的軸心線與入射光學(xué)組件中心線共線，所述參比光電管(8)位于錐形會聚腔小直徑的外端，與紫外燈(6-3)直接對應(yīng)。
專利摘要一種二氧化硫自動監(jiān)測儀反應(yīng)室，屬物理測量儀器技術(shù)領(lǐng)域。用于解決反應(yīng)室結(jié)構(gòu)簡單緊湊、氣體流向合理的技術(shù)問題。構(gòu)成中包括入射光學(xué)組件、反應(yīng)室腔體、錐形會聚腔、出射光學(xué)組件、參比光電管等，其改進為在反應(yīng)室腔體中設(shè)有擋光板，擋光板固定在反應(yīng)室腔體前壁上，位于出氣管與出射濾光片之間，其擋光部分與入射透鏡平行。本實用新型為樣品氣體設(shè)計了合理走向，參比光電管與紫外燈直接對應(yīng)，無需借助于其它光學(xué)部件即可修正紫外光源波動對測量結(jié)果的影響。該設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、合理，安裝光學(xué)平臺無需進行任何調(diào)節(jié)，使用零部件少，減少了設(shè)備的維護調(diào)試工作量，測量值準確，適合用于連續(xù)運轉(zhuǎn)的二氧化硫自動監(jiān)測儀器中。
文檔編號G01N21/31GK2722239SQ20042001650
公開日2005年8月31日 申請日期2004年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者黃建輝, 范朝, 張冬生, 尚永昌, 王艷 申請人:河北先河科技發(fā)展有限公司