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本發(fā)明涉及有機氣體濃度檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及用于檢測廢氣中的有機氣體中的非甲烷總烴濃度的檢測儀以及利用該檢測儀進(jìn)行的檢測方法。

背景技術(shù)：

污染物排放標(biāo)準(zhǔn)是為了控制污染物的排放量，使空氣質(zhì)量達(dá)到環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對排人大氣中的污染物數(shù)量或濃度所規(guī)定的限制標(biāo)準(zhǔn)。其中，針對廢氣中的有機氣體的排放濃度，其標(biāo)準(zhǔn)為檢測非甲烷總烴的濃度。非甲烷總烴濃度不能直接檢測出來，而是通過總烴濃度和甲烷濃度的差值來計算其濃度值，這就要求分別檢測廢氣中的總烴濃度和甲烷濃度。傳統(tǒng)的非甲烷總統(tǒng)濃度的檢測方法包括催化氧化法和氣相色譜法。

催化氧化法的步驟包括：首先可燃?xì)怏w報警器，將樣品氣體通入氫火焰離子化檢測器進(jìn)行檢測總烴濃度；之后，采樣高溫催化劑，將后續(xù)采集的樣品氣體中的除甲烷之外的其他有機物進(jìn)行催化氧化成二氧化碳和水，再將此部分氣體進(jìn)入氫火焰離子化檢測器測定甲烷濃度；最后，通過總烴濃度和甲烷濃度的差值計算得出非甲烷總烴的濃度。但是，該方法具有很多不足之處：一、該方法是先檢測總烴濃度，進(jìn)行催化氧化之后檢測甲烷濃度，而兩次檢測過程中使用的樣品氣體實際上并非同一樣品氣體，結(jié)果失真；二、催化劑需要在高溫條件下工作，對電能的消耗較大，不利于檢測裝置的小型化；三、每個檢測過程都需要切換氣路，耗時較長，檢測效率較低。

氣相色譜法是采用閥切換和色譜柱分離來分別進(jìn)行甲烷濃度和總烴濃度的檢測。該方法存在的缺點是：一、需要色譜柱和柱溫箱，不利于檢測裝置的小型化；二、需要色譜載氣，增加額外氣瓶負(fù)擔(dān)；三、色譜分離過程需要時間，檢測效率較低。

總之，現(xiàn)有的非甲烷總烴濃度檢測裝置及檢測方法存在檢測結(jié)果失真、裝置無法小型化、檢測時間長導(dǎo)致的檢測效率低等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的檢測結(jié)果失真、裝置無法小型化、檢測時間長導(dǎo)致的檢測效率低問題甲烷報警器，提供一種非甲烷總烴濃度檢測裝置及方法，該非甲烷總烴濃度檢測裝置具有檢測準(zhǔn)確度相對高、小型且功耗低、檢測效率高等優(yōu)點。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種便攜式非甲烷總烴濃度檢測儀，所述便攜式非甲烷總烴濃度檢測儀包括外殼以及在所述外殼內(nèi)部依次連接的采樣管、甲烷濃度檢測裝置、采樣泵、總烴濃度檢測裝置以及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)能夠控制所述甲烷濃度檢測裝置、所述采樣泵、所述總烴濃度檢測裝置的操作。

優(yōu)選地，所述采樣管的所述甲烷濃度檢測裝置之前的管路上設(shè)置有燒結(jié)金屬過濾器。

優(yōu)選地，所述甲烷濃度檢測裝置包括彼此連接的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器和光室，所述采樣管的一端連接于所述可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器，所述采樣泵與所述光室連接。

優(yōu)選地，所述光室的光程為8m至12m。

優(yōu)選地，所述光室的光程為10m。

優(yōu)選地，所述總烴濃度檢測裝置為氫火焰離子化檢測器。

本發(fā)明的另一方面提供一種非甲烷總烴濃度檢測方法，所述檢測方法采用本發(fā)明提供的便攜式非甲烷總烴濃度檢測儀進(jìn)行檢測，并包括：步驟一：啟動所述采樣泵，從所述采樣管向甲烷濃度檢測裝置導(dǎo)入樣品氣體；步驟二：啟動甲烷濃度檢測裝置，檢測樣品氣體中的甲烷濃度；步驟三：檢測甲烷濃度后的樣品氣體被導(dǎo)入總烴濃度檢測裝置，啟動所述總烴濃度檢測裝置，檢測樣品氣體中的總烴濃度；步驟四：所述控制系統(tǒng)根據(jù)公式非甲烷總烴濃度＝總烴濃度-甲烷濃度，計算樣品氣體中的非甲烷總烴濃度。

優(yōu)選地，在所述步驟二中，所述甲烷濃度檢測裝置包括彼此連接的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器和光室，所述采樣管的一端連接于所述可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器，所述采樣泵與所述光室連接，所述可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器發(fā)出1653nm的甲烷特征吸收波長。

優(yōu)選地，所述光室的光程為8m至12m。

優(yōu)選地，所述光室的光程為10m。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的便攜式非甲烷總烴濃度檢測儀以先測甲烷濃度、后測總烴濃度的順序進(jìn)行檢測，最后進(jìn)行差值計算就可以得到非甲烷總烴濃度，由于前后檢測操作所使用的樣品氣體無需更換且是相同的樣品氣體，因此檢測結(jié)果不失真，提高了檢測準(zhǔn)確度，同時與以往的采用氣相色譜法的非甲烷總烴濃度裝置相比，減少了由于兩次分析的切換而帶來的時間消耗，提高了檢測效率，并且僅用一條氣體管道就可完成非甲烷總烴濃度的檢測，因此儀器的體積和重量大大減小，可小型化而方便攜帶。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的便攜式非甲烷總烴濃度檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1采樣管2可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器

3光室4采樣泵

5氫火焰離子化檢測器

具體實施方式

在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說，各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。

以下，參照圖1，將詳細(xì)說明本發(fā)明的便攜式非甲烷總烴濃度檢測儀及非甲烷濃度檢測方法。

參照圖1，本發(fā)明提供的便攜式非甲烷總烴濃度檢測儀包括外殼以及在所述外殼內(nèi)部依次連接的采樣管1、甲烷濃度檢測裝置、采樣泵4、總烴濃度檢測裝置以及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)能夠控制所述甲烷濃度檢測裝置、所述采樣泵(4)、所述總烴濃度檢測裝置的操作，例如，采樣泵4的開閉以及抽吸強度(即，采樣速率)、甲烷濃度檢測裝置與總烴濃度檢測裝置的開閉均通過控制系統(tǒng)來完成。

具體地，所述采樣管1的部分位于所述外殼內(nèi)部，與甲烷濃度檢測裝置連接，另一部分位于所述外殼的外部，用于吸入環(huán)境中的樣品氣體。樣品氣體在采樣泵4的作用下，通過采樣管1被吸入甲烷濃度檢測裝置，甲烷濃度檢測完成之后，樣品氣體直接進(jìn)入總烴濃度檢測裝置，總烴濃度檢測完成之后，控制系統(tǒng)可算出總烴濃度與甲烷濃度的差值，即，非甲烷總烴濃度。

本發(fā)明的便攜式非甲烷總烴濃度檢測儀以先測甲烷濃度、后測總烴濃度的順序進(jìn)行檢測，最后進(jìn)行差值計算就可以得到非甲烷總烴濃度，由于前后檢測操作所使用的樣品氣體無需更換且是相同的樣品氣體，因此檢測結(jié)果不失真，提高了檢測準(zhǔn)確度，同時與以往的采用氣相色譜法的非甲烷總烴濃度裝置相比，減少了由于兩次分析的切換而帶來的時間消耗，提高了檢測效率，并且僅用一條氣體管道就可完成非甲烷總烴濃度的檢測，因此儀器的體積和重量大大減小，方便攜帶。

另外，樣品氣體中常常附帶著粉塵等雜質(zhì)，而這些粉塵會對檢測儀產(chǎn)生破壞作用。由此，優(yōu)選地，可以在采樣管1的甲烷濃度檢測裝置之前的管路上設(shè)置燒結(jié)金屬過濾器，通過燒結(jié)金屬過濾器，對樣品氣體中的粉塵等大顆粒雜質(zhì)進(jìn)行過濾，能夠避免便攜式非甲烷總烴濃度檢測儀因粉塵受損，保證儀器能夠長期被使用。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述甲烷濃度檢測裝置包括彼此連接的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器2和光室3。所述采樣管1的一端連接于所述光室3，所述采樣泵4與所述光室3連接。

可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器2的檢測原理為可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS)檢測原理。TDLAS技術(shù)是通過分析經(jīng)過氣體吸收前后光強的變化來測量氣體濃度，它采用的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光的光譜線寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)紅外光源的光譜線展寬和待測氣體吸收譜線的光譜線展寬，且激光器的中心波長需要固定在選定氣體的吸收譜線強度較大的位置。本發(fā)明為了檢測甲烷濃度非甲烷總烴檢測儀，將可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器2的中心波長固定在1650nm～1656nm波長范圍內(nèi)，優(yōu)選固定在1653nm波長位置，以使可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器2發(fā)出1653nm的甲烷特征吸收波長。

另外，優(yōu)選地，光室3的光程優(yōu)選設(shè)置為8m至12m，更優(yōu)選地，光室3的光程為10m。但是，具體光程不限于此。

基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS)檢測原理的本發(fā)明的甲烷濃度檢測裝置，其檢測樣品氣體中的甲烷濃度快速且不破壞氣體組成，因此檢測甲烷濃度后的樣品氣體能夠在總烴濃度檢測中繼續(xù)使用，非甲烷總烴濃度的整個檢測過程使用同一樣品氣體，使得檢測結(jié)果準(zhǔn)確度高、不失真。

另外，本發(fā)明的便攜式非甲烷總烴濃度檢測儀中的總烴濃度檢測裝置為氫火焰離子化檢測器5。氫火焰離子化檢測器的靈敏度高、檢出限低、結(jié)構(gòu)簡單。但本發(fā)明不限于此，總烴濃度檢測裝置也可以采用基于氣相色譜原理的其他總烴分析儀。

以上為本發(fā)明提供的便攜式非甲烷總烴濃度檢測儀的結(jié)構(gòu)與作用。以下將詳細(xì)介紹本發(fā)明提供的非甲烷總烴濃度檢測方法，該檢測方法采用本發(fā)明提供的便攜式非甲烷總烴濃度檢測儀進(jìn)行檢測，其包括包括如下步驟：

步驟一：啟動所述采樣泵4，從所述采樣管1向甲烷濃度檢測裝置導(dǎo)入樣品氣體；

步驟二：啟動甲烷濃度檢測裝置非甲烷總烴檢測儀，檢測樣品氣體中的甲烷濃度C2，將甲烷濃度C2數(shù)據(jù)發(fā)送至控制系統(tǒng)；

步驟三：檢測甲烷濃度后的樣品氣體被導(dǎo)入總烴濃度檢測裝置，啟動所述總烴濃度檢測裝置，檢測樣品氣體中的總烴濃度C1，將總烴濃度C1數(shù)據(jù)發(fā)送至控制系統(tǒng)；

步驟四：所述控制系統(tǒng)根據(jù)公式非甲烷總烴濃度C3＝總烴濃度C1-甲烷濃度C2，計算樣品氣體中的非甲烷總烴濃度C3。

在所述步驟二中，所述甲烷濃度檢測裝置包括彼此連接的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器2和光室3，所述采樣管1的一端連接于所述光室3，所述采樣泵4與所述光室3連接，所述可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器2發(fā)出1653nm的甲烷特征吸收波長，在光室中吸收甲烷，通過吸收前后的光強的變化來檢測樣品氣體中的甲烷濃度。所述光室3的光程優(yōu)選為8m至12m，更優(yōu)選為10m。

本發(fā)明提供的非甲烷總烴濃度檢測方法操作簡單，流程少，檢測結(jié)果準(zhǔn)確度高，檢測效率高。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式非甲烷總烴檢測儀，但是，本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，包括各個技術(shù)特征以任何其它的合適方式進(jìn)行組合，這些簡單變型和組合同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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