一種可測微濃度的臭氧濃度儀的製作方法

2023-06-10 16:02:56 1

專利名稱：一種可測微濃度的臭氧濃度儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種臭氧濃度儀，尤其是一種可測微濃度的的臭氧濃度測試儀， 屬於臭氧濃度測量技術領域。
技術背景目前國內外的臭氧濃度測試儀大多採用電化學法或紫外吸收法，電化學法的臭氧濃度測試儀其壽命短，使用成本高，因此大多採用紫外吸收法。現有的一種臭氧濃度儀器採用雙光路雙吸收腔的結構，這種結構需要一個分光計把紫外光分成兩路再分別進入兩個氣隙長度相等的吸收腔，其中一個吸收腔內通入參比氣體，如圖I中所示，紫外燈201發出的紫外線經過濾光單元202過濾後進入一個分光單元205，原來紫外燈201發出的一條光路 207經所述分光單元205分成兩條光路208和209。光路208進入吸收腔204，而光路209 進入吸收腔205，所述兩個吸收腔204和205的氣隙長度相等，均為L。所述紫外吸收腔204 具有氣路210，用來導入測試氣體，所述紫外吸收腔205具有氣路211，用來導入參比氣體。 所述臭氧濃度儀，還包括控制單元206，用於實現這個測試儀臭氧濃度的檢測、信號放大及輸出和顯示等功能。利用分光計將紫外光線分成兩路分別進行數據測量能很好的保證數據的同步。但其需要設置一個分光計和兩個吸收腔，使設備機構複雜並且增加了設備成本，並且需要使被測氣體流經吸收腔，需要改變被測氣體流動路徑，且不能應用在開放空間或管道(如空調機組的風管等)中的O3濃度的測量。因此需要一個結構簡單成本低、不需要改變被測氣體流動路徑、並且能夠在開放空間或管道(如空調機組的風管等)中應用的測量儀來滿足實際需要
實用新型內容
本實用新型提供一種可測微濃度的臭氧濃度儀，它結構簡單，設備成本低且測量準確，能夠很好地解決上述背景技術所存在的至少一個不足之處。本實用新型的一種可測微濃度的臭氧濃度儀，其技術方案如下它包含一根紫外線燈管、濾光單元和至少兩個紫外線光強傳感器，所述紫外線燈管安裝在一個不透光的盒體內，所述盒體上設置兩個透光孔，其中的一個透光孔處安裝一根透光的直管，所述直管的軸線方向與紫外線燈管的軸線方向垂直，所述直管內設置一個紫外線光強傳感器，另一個紫外線光強傳感器位於另一個透光孔外側，其與透光孔中心的連線與紫外線燈管的軸線垂直，並且與所述直管內的紫外線光強傳感器離紫外線燈管軸線的垂直距離相等。為了更好的技術效果，本實用新型的一種可測微濃度的臭氧濃度儀的技術特徵還可以具體為以下技術特點I所述另一個透光孔外側設置一個紫外線光強傳感器固定裝置用於固定紫外線光強傳感器用於固定紫外線光強傳感器。2所述另一個紫外線光強傳感器為手持式的，在實際測量時其所處位置在於不安裝直管的另一個透光孔外側沿直管走向上，並且其與紫外線燈管軸線之間的垂直距離等於直管內的紫外線光強傳感器和紫外線燈管軸線之間的垂直距離。3所述兩個紫外光光強傳感器、分別設置在垂直於紫外線燈管中軸線方向的相反的兩側。4所述直管內的紫外線光強傳感器與紫外線燈管軸線之間的垂直距離是可調的，5所述紫外線光強傳感器固定裝置上的紫外線光強傳感器與紫外線燈管軸線之間的垂直距離是可調的。6所述紫外線光強傳感器固定裝置與紫外線燈管軸線之間的垂直距離是可調的。7所述濾光單元安裝在每個透光孔處。8所述兩個透光孔沿紫外線燈管長度的方向設置在盒體不同高度的位置上。9所述濾光單元處於每個紫外線光強傳感器與透光孔之間的連線上並處於紫外光光強傳感器前端。10所述直管內充滿N2或其他不含O3的氣體。11所述紫外線光強傳感器固定裝置與紫外線燈管軸線之間的垂直距離是可調的。採用本實用新型技術方案的可測微濃度的臭氧濃度儀具有結構簡單，設備成本低且測量準確的優點。具體為以下幾點I.本實用新型的臭氧濃度儀中不設置紫外光分光計，使整個測試儀減少了一個元件，結構簡單，減少設備成本，並且消除了因使用分光計而可能存在的誤差，提高測量精度。2.兩個紫外光強傳感器與紫外線燈管中軸線的垂直距離可調，因此可以在任何大小的開放空間或管道(如空調機組的風管等)中進行多點測量。3.兩個紫外光強傳感器同時處於被測量氣體中，有效避免測試不同步帶來的測量誤差。4.兩個紫外光強傳感器與紫外線燈管中軸線垂直，而且傳感器固定裝置的是細長形的，可以從外部伸入被測氣體的管道中測試，不需要改變被測氣體的路線就能測量管道中的O3氣體濃度。5.兩個紫外光強傳感器與紫外線燈管中軸線的垂直距離可調，可以同時在距離紫外線燈管中軸線垂直距離不同的位置測量，測出被測氣體的濃度，不需要頻繁對設備進行調零。6.在儀器使用時先通過純淨無臭氧的氣體(如氧氣)進行校零，而測量時，將兩個傳感器同時置於被測氣體中，其中的一個傳感器作為實時動態零點，通過測量兩個傳感器所處位置的濃度差值進行運算可以得到被測氣體中的臭氧氣體濃度，使測試儀的零點取值方式不再受環境空氣的影響，解決了因環境造成的測量誤差。

圖I是現有技術中一種帶有雙吸收腔的臭氧濃度儀的結構示意圖圖2是本實用新型的可測微濃度的臭氧濃度儀的第一個實施例結構示意圖圖I中，201為紫外燈，202為濾光單元，203為分光單元，204、205為吸收腔，206為控制單元，207、208和209為光路，210、211為氣路。圖2中I為臭氧濃度儀，2為盒體，3為紫外線燈管，41、42為透光孔，51、52為濾光單元，6為直管，71、72為紫外線光強傳感器，8為紫外線光強傳感器固定裝置，9為氣路。[0028]實施例一如圖2所示，本實用新型的一種可測微濃度的臭氧濃度儀，它包含一根紫外線燈管3、濾光單元51、52和兩個紫外線光強傳感器71、72，所述紫外線燈管3安裝在一個盒體 2內，所述盒體2上沿紫外線燈管3長度的方向上不同高度的位置設置兩個透光孔41、42，， 所述透光孔41、42處於紫外線燈管中軸線方向的同一側。所述濾光單元51和52安裝在兩個透光孔41、42處。其中的一個透光孔41處安裝一根直管6，所述直管6的軸線方向與紫外線燈管3的軸線方向垂直，所述直管6內設置一個紫外線光強傳感器71。另一個透光孔42外側設置一個紫外線光強傳感器固定裝置8， 紫外線光強傳感器固定裝置8的一端與盒體2相連，紫外線光強傳感器72安裝在所述固定裝置8上，其與透光孔42中心的連線與紫外線燈管3的軸線垂直，並且與所述直管6內的紫外線光強傳感器71離紫外線紫外線燈管3軸線的垂直距離相等。實際應用中可以在所述直管內設置一個調節器用於調節紫外線光強傳感器71與紫外線燈管3軸線之間的垂直距離，還可以在所述紫外線光強傳感器固定裝置8上也設置一個調節器用於調節紫外線光強傳感器72與紫外線燈管3軸線之間的垂直距離，用於調節距離的調節器屬於公知技術是本領域技術人員所熟知的，在此不做詳細介紹。盒體2內還設有本領域技術人員所熟知的構成臭氧濃度儀的放大器電路、控制電路等，此處省略對其的詳細描述。本實施例中，兩個傳感器71、72都是固定的，在實際應用中，直管6外的一個紫外線光強傳感器72可以為手持式的，在實際測量時保證其所處位置在於不安裝直管的另一個透光孔42外側沿直管走向上，並且可以通過調節其與紫外線燈管3軸線之間的垂直距離或調節直管6內的傳感器71使兩個紫外線光強傳感器71、72和紫外線燈管軸線3之間的垂直距離相等即可。本實施例中所述濾光單元51、52安裝在透光孔41、42處，在實際應用中所述濾光單元51、52還可以處於每個紫外線光強傳感器71、72與透光孔41、42之間的連線上並處於紫外光光強傳感器71、72前端。本實用新型中濾光單元的濾光帶為253. 7nm，誤差範圍在±10% ；測量前使所述直管內充滿N2或其他不含O3的氣體對濃度儀進行調零以保證測量精度，調零後可將直管外端封閉。測量時使兩個傳感器都伸入被測量氣體內，使被測氣體垂直地通過傳感器，根據比爾定律I = IcieI1，其中Itl為入射光強，I為光程，C為濃度，A是與濃度無關的常數，因此在Itl和I 一定時，測定的光強只與氣體的濃度有關。本實施例中，兩個傳感器處的入射光強是由同一個紫外線燈管發出的，其強度可近似為相等，兩個紫外光光強傳感器71、72與紫外線燈管3的中軸線的垂直距離相等均為1，因此兩個光強傳感器測到的不同光強是由被測氣體中的O3濃度不同引起的，因此通過與參比氣體進行換算即可得出被測氣體中的O3濃度。測量前使所述直管內充滿N2或其他不含O3的氣體對濃度儀進行調零以保證測量精度，調零後可將直管外端封閉，測量時僅僅將傳感器72置於被測氣體內，使被測氣體垂直地通過檢測端傳感器來測量被測氣體中的臭氧濃度。也可以使所述兩個紫外光光強傳感器71、72分別設置在垂直於紫外線燈管3中軸線方向的相反的兩側以方便測量。也可以在調零後使直管外端開放，通過調節兩個調節器使兩個紫外線光強傳感器置於被測氣體中並與紫外線燈管中軸線的垂直距離不相等，將兩個傳感器測到的的數值差用比爾定律進行換算即可得出被測氣體中的臭氧濃度。 採用本實用新型技術方案的臭氧濃度測試儀具有結構簡單、測量精確、設備成本低的優點，可以測量各種濃度的含臭氧氣體，特別是微量臭氧氣體濃度的測量。可以廣泛地應用在各種空間中，特別是普通測量儀不能測量的管道中，也可以將傳感器伸入水下測量水中的臭氧濃度。
權利要求1.一種可測微濃度的臭氧濃度儀，它包含一根紫外線燈管(3)、濾光單元和至少兩個紫外線光強傳感器，其特徵在於所述紫外線燈管(3)安裝在一個不透光的盒體(2)內，所述盒體(2)上設置兩個透光孔(41，42)，其中的一個透光孔(41)處安裝一根透光的直管(6)，所述直管(6)的軸線方向與紫外線燈管(3)的軸線方向垂直，所述直管(6)內設置一個紫外線光強傳感器(71)，另一個紫外線光強傳感器(72)位於另一個透光孔(42)外側，其與透光孔(42)中心的連線與紫外線燈管(3)的軸線垂直，並且與所述直管(6)內的紫外線光強傳感器(71)離紫外線燈管軸線的垂直距離相等。
2.如權利要求I所述的可測微濃度的臭氧濃度儀，其特徵在於所述另一個透光孔 (42)外側設置一個紫外線光強傳感器固定裝置(8)用於固定紫外線光強傳感器(72)。
3.如權利要求I所述的可測微濃度的臭氧濃度儀，其特徵在於所述另一個紫外線光強傳感器(72)為手持式的，在實際測量時其所處位置在於不安裝直管的另一個透光孔 (42)外側沿直管走向上，並且其與紫外線燈管(3)軸線之間的垂直距離等於直管(6)內的紫外線光強傳感器(71)和紫外線燈管(3)軸線之間的垂直距離。
4.如權利要求I所述的可測微濃度的臭氧濃度儀，其特徵在於所述所述盒體(2)上兩個透光孔(41，42)分別設置在垂直於紫外線燈管(3)中軸線方向的相反的兩側，相應地兩個紫外光光強傳感器(71)、(72)分別設置在垂直於紫外線燈管(3)中軸線方向的相反的兩側。
5.如權利要求I所述的可測微濃度的臭氧濃度儀，其特徵在於所述直管(6)內的紫外線光強傳感器(71)與紫外線燈管(3)軸線之間的垂直距離可調。
6.如權利要求I所述的可測微濃度的臭氧濃度儀，其特徵在於所述濾光單元(51，52) 安裝在每個透光孔處。
7.如權利要求I所述的可測微濃度的臭氧濃度儀，其特徵在於所述濾光單元(51，52) 處於每個紫外線光強傳感器與透光孔之間的連線上並處於紫外光光強傳感器前端。
8.如權利要求I所述的一種可測微濃度的臭氧濃度儀，其特徵在於所述直管內充滿 N2或其他不含O3的氣體。
9.如權利要求I所述的一種可測微濃度的臭氧濃度儀，其特徵在於所述兩個透光孔 (41,42)沿紫外線燈管(3)長度的方向設置在盒體不同高度的位置上。
10.如權利要求2所述的可測微濃度的臭氧濃度儀，其特徵在於所述紫外線光強傳感器固定裝置(8)與紫外線燈管軸線之間的垂直距離是可調的。
11.如權利要求4所述的可測微濃度的臭氧濃度儀，其特徵在於所述紫外線光強傳感器固定裝置(8)與紫外線燈管軸線之間的垂直距離是可調的。
12.如權利要求4所述的可測微濃度的臭氧濃度儀，其特徵在於所述紫外線光強傳感器固定裝置(8)上的紫外線光強傳感器(72)與紫外線燈管軸線之間的垂直距離是可調的。
專利摘要一種可測微濃度的臭氧濃度儀，它包含一根紫外線燈管、濾光單元和至少兩個紫外線光強傳感器，所述紫外線燈管安裝在一個盒體內，所述盒體上沿紫外線燈管長度的方向設置兩個透光孔，其中的一個透光孔處安裝一根直管，所述直管的軸線方向與紫外線燈管的軸線方向垂直，所述直管內設置一個紫外線光強傳感器，另一個紫外線光強傳感器位於另一個透光孔外側，其與透光孔中心的連線與紫外線燈管的軸線垂直，並且與所述直管內的紫外線光強傳感器離紫外線燈管軸線的垂直距離相等，可以廣泛地應用在各種空間中，特別是普通測量儀不能測量的管道中，也可以將傳感器伸入水下測量水中的臭氧濃度。
文檔編號G01N21/17GK202351168SQ201120474269
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月11日 優先權日2011年11月11日
發明者蘭冬壽, 陳健 申請人:福建新大陸環保科技有限公司