专利名称：苯并a芘浓度在线测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种苯并a芘浓度在线测试仪，属于环境监测领域。
背景技术：
苯并a芘是多环芳烃中毒性最大的一种强烈致癌物质，很容易被大气中的飘尘吸 附，通过呼吸进入人体，诱发癌变。已被世界公认为三大强致癌物之首，严重威胁人们的身 体健康，对苯并a芘的治理已刻不容缓。要对苯并a芘进行有效治理，必须要有科学准确的监测手段。目前对苯并a芘检 测是通过传统的实验室分析方法来实现的。如GB 8917-88《空气质量飘尘中苯并a芘的测定乙酰化滤纸层折荧光分光光度法》;GB/T 15439-1995《环境空气苯并a芘测定高效液相色谱法》；HJ/T 40-1999《固定污染源排气中苯并a芘的测定高效液相色谱法》等。实验室分析方法由人工操作，通过现场采样，实验室分析处理，最终获得测定结果。用实验室分析方法来实现对苯并a芘的检测，实时性很差，效率很低，很难满足在 一定时限内实时地获取大范围内各检测点的苯并a芘浓度数据的需求，严重制抑了对苯并 a芘污染的有效控制和治理。
实用新型内容本实用新型的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种苯并a芘浓度在 线测试仪，该测试仪能够在线地、实时地、全天候地监测环境空气中的苯并a芘浓度。本实用新型的技术解决方案是本实用新型提供的苯并a芘浓度在线测试仪，包括通过管路依次连接的超声波提 取器(3)、流量控制器(6)和采样泵(7)，所述超声波提取器(3)的进气管路上设有电磁阀 DZF2，所述超声波提取器( 与所述流量控制器(6)的连接管路上设有电磁阀DZF4，所述超 声波提取器C3)通过电磁阀DZF7与高效液相色谱仪(8)管路连接，所有上述部件均在工控 机(9)控制下工作。该在线测试仪还包括与所述超声波提取器( 通过管路依次连接的定容器(2)和 蠕动泵(1)，所述定容器( 与所述超声波提取器(3)的连接管路上设有电磁阀DZF1。所述超声波提取器内有一滤筒，所述滤筒外有一液体容器。所述定容器中设有六通阀。所述工控机(9)通过GPRS模块(10)将苯并a芘浓度值发送到区域环境监控中心。该在线测试仪还包括储气罐(11)和第一压力控制器(1 ，空气依次经由储气罐 (11)、第一压力控制器(12)、电磁阀DZF3、超声波提取器(3)、电磁阀DZF6进入废液池， 最终由废液池(4)的排气口排出。该在线测试仪还包括第二压力控制器(13)和除尘器(14)，反吹气体依次经由储气罐(11)、第二压力控制器(13)、电磁阀DZF8、超声波提取器(3)、电磁阀DZF5，最终由除尘 器(14)排出。本实用新型与现有技术相比具有如下优点(1)采用本实用新型，测定一个苯并a芘样品浓度值约需3-5小时(视采样时间长 短定)，且可在线实时地送到相关部门。而用传统实验室分析方法测定一个苯并a芘样品浓 度值约需2-3天时间，且需配置样品采集、化学分析等人力资源。(2)本实用新型采用全自动方式，排除了人为因素的干扰，测定的浓度值更加准 确、有效。而传统实验室分析方法人为因素对测定的浓度值影响较大。
图1是根据本实用新型的苯并a芘浓度在线测试仪框图。图号说明1-蠕动泵，2-定容器，3-超声波提取器，4-废液池，5-1/0接口，6-流量 控制器，7-采样泵，8-高效液相色谱仪，9-工控机，10-GPRS模块，11-储气罐，12-第一压力 控制器，13-第二压力控制器，14-除尘器。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行说明。如图1所示，苯并a芘浓度在线测试仪包括通过管路依次连接的超声波提取器3、 流量控制器6和采样泵7，所述超声波提取器3的进气管路上设有电磁阀DZF2，所述超声波 提取器3与所述流量控制器6的连接管路上设有电磁阀DZF4，所述超声波提取器3通过电 磁阀DZF7与高效液相色谱仪8管路连接；该在线测试仪还包括与所述超声波提取器3通过 管路依次连接的定容器2和蠕动泵1，所述定容器2与所述超声波提取器3的连接管路上设 有电磁阀DZFl。所有上述部件均在工控机9控制下工作。在工控机9控制下，采样泵7采集环境空气中的飘尘样气，流量控制器6控制飘尘 样气的采集速度。在所述工控机9的控制下，蠕动泵1将提取液吸入定容器2，提取液经定容器2定 量后，在工控机9的控制下流入所述超声波提取器3。所述超声波提取器3内有一滤筒，所述滤筒外有一液体容器；所述提取液经所述 滤筒渗漏保存在所述液体容器中。在超声波提取器3内，飘尘样气中的颗粒物上的苯并a芘溶解到提取液中，生成待 测清液；待测清液在工控机9的控制下流入高效液相色谱仪8，高效液相色谱仪8测定待测 清液中的苯并a芘浓度，以荧光强度的形式表达该浓度值，将荧光强度值输出到工控机9 ； 工控机9将此荧光强度值转换成标准的苯并a芘浓度值输出。所述工控机9通过GPRS模块10将苯并a芘浓度值以无线的形式发送到区域环境 监控中心。飘尘样气中大于0. 45微米的颗粒物被截留在滤筒上，通过提取，附集在颗粒物上 的苯并a芘被溶解到了提取液中，但颗粒物仍截留在滤筒上，影响到下一次测试。另外，滤 筒外边存放提取液的液体容器，当测试结束时，在其容器壁上，也会残留下本次测试的待测 清液，这会影响到下次测试浓度值的准确度。为此，在本次测试结束后，下次测试开始之前，必须对超声波提取器进行反吹和清洗。为此，该在线测试仪还进一步包括储气罐11、第一压力控制器12、第二压力控制 器13和除尘器14。空气依次经由储气罐11、第一压力控制器12、电磁阀DZF3、超声波提取 器3、电磁阀DZF6进入废液池4，最终由废液池4的排气口排出。反吹气体依次经由储气罐 11、第二压力控制器13、电磁阀DZF8、超声波提取器3、电磁阀DZF5，最终由除尘器14排出。开始检测时，第一步要完成的是被测样气的采样。工控机9在内装程序控制下，通 过I/O接口 5，打开电磁阀DZF2和DZF4，同时开启采样泵7，被采集的飘尘样气通过管路进 入超声波提取器3的滤筒中。飘尘样气中大于0.45微米的颗粒物被截留在滤筒上，小于 0. 45微米的颗粒物随气体排出。为了计算被测样气中苯并a芘的浓度，必须知道被测样气 的体积，这是通过流量控制器6来实现的。在工控机9的控制下，保证样气采集时的流速是 恒定的，这时只要记录下采样时间，就可方便地计算出已采样的被测样气的体积。采样结束 后，及时关闭电磁阀DZF2、DZF4及采样泵7。苯并a芘是附集在飘尘样气中的颗粒物上的，必须用定量的特定化学试剂将颗粒 物上的苯并a芘提取出来方可供仪器测定。提取液是存放在专用的容器中的，当采样结束 后，工控机9控制启动蠕动泵1，提取液被吸入定容器2，经定容器2定量，工控机9打开电 磁阀DZFl，提取液进入滤筒。滤筒外边是一个液体容器，提取液经滤筒渗漏保存在液体容器 中，等定量的提取液全部流入液体容器中后，关闭电磁阀DZF1，滤筒就浸泡在提取液中了， 这样可以对已被采集到滤筒上的颗粒物上的苯并a芘进行提取。为了加快提取速度和提高 提取率，这时工控机会自动开启超声波，十分钟后，提取结束，关闭超声波，滤筒上的颗粒物 上的苯并a芘都已基本上全部溶解到提取液中，生成了待测清液。待测清液生成后，工控机9通知高效液相色谱仪8，开始测试，同时打开电磁阀 DZF7，让待测清液流入高效液相色谱仪8，在高效液相色谱仪8自身控制流程控制下，完成 对待测清液中苯并a芘浓度的测定，这一浓度值是以荧光强度的形式表达的。工控机9扫描高效液相色谱仪8的输出，将获得的荧光强度值通过计算，转换成标 准的苯并a芘浓度值，并通过GPRS模块10，以无线的形式发送到区域环境监控中心。至此， 一次苯并a芘在线检测结束。如上所述，飘尘样气中大于0. 45微米的颗粒物被截留在滤筒上，通过提取，附集 在颗粒物上的苯并a芘被溶解到了提取液中，但颗粒物仍截留在滤筒上，影响到下一次测 试。另外，滤筒外边存放提取液的液体容器，当测试结束时，在其容器壁上，也会残留下本次 测试的待测清液，这会影响到下次测试浓度值的准确度。为此，在本次测试结束后，下次测 试开始之前，必须对超声波提取器3进行反吹和清洗。在反吹和清洗之前，首先要吹干滤筒及滤筒上附集的颗粒物上的液体，吹干操作 是用流动气体来实现的。储气罐用来存放压力为0. 5Mpa的气体，通过第一压力控制器12， 使其输出时的气体压力为5Pa。吹干时，将电磁阀DZF3和电磁阀DZF6打开，空气依次经由 储气罐、第一压力控制器12、电磁阀DZF3、超声波提取器3中的滤筒、滤筒外的液体容器、电 磁阀DZF6，最终进入废液池4，由废液池4的排气口排入大气。经过一定时间，吹干过程结 束，关闭电磁阀DZF3和电磁阀DZF6。反吹的目的是将上一次测试时截留在滤筒上的颗粒物通过反吹使其脱离滤筒， 为下一次采样做好准备。反吹时，反吹气体依次经由储气罐11、第二压力控制器13、电磁阀DZF8、超声波提取器3中滤筒外的液体容器、滤筒、电磁阀DZF5，最终经除尘器排出。第二压 力控制器13的输出压力设定为0. 05 0. IMpa0反吹结束后，关闭电磁阀DZF8和电磁阀 DZF5。清洗时的操作与测试时往超声波提取器3中加提取液的操作类同，前者开启超声 波是为了清洗，而后者开启超声波是为了加快提取速度和提高提取率。清洗后的废液通过 打开电磁阀DZF6，排入废液池4。清洗结束时，应及时关闭电磁阀DZFl和电磁阀DZF6。步 骤为A.打开蠕动泵1，使定容器2中的六通阀处于加样状态，向定容器2内加入提取 液，出现回流后(通过时间确定)关闭蠕动泵1。B.开启定容器2中的六通阀，使之旋转30°，六通阀进入放样状态，打开电磁阀 DZFU电磁阀DZF2，将提取液全部从定容器2中放入到采样超声提取器3内，关闭电磁阀 DZF2，开启超声提取器3，30秒后关闭超声提取器3、关闭电磁阀DZFl，打开电磁阀DZF7放
掉清洗液，清洗结束。本实用新型不局限于权利要求和上述实施例所述及的内容，只要是根据本实用新 型的构思所创作出来的任何实用新型，都应归属于本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.苯并a芘浓度在线测试仪，其特征在于包括通过管路依次连接的超声波提取器 (3)、流量控制器(6)和采样泵(7)，所述超声波提取器C3)的进气管路上设有电磁阀DZF2， 所述超声波提取器( 与所述流量控制器(6)的连接管路上设有电磁阀DZF4，所述超声波 提取器C3)通过电磁阀DZF7与高效液相色谱仪(8)管路连接，所有上述部件均在工控机 (9)控制下工作。
2.根据权利要求1所述的苯并a芘浓度在线测试仪，其特征在于该在线测试仪还包 括与所述超声波提取器C3)通过管路依次连接的定容器( 和蠕动泵(1)，所述定容器(2) 与所述超声波提取器(3)的连接管路上设有电磁阀DZF1。
3.根据权利要求1或2所述的苯并a芘浓度在线测试仪，其特征在于所述超声波提 取器(3)内有一滤筒，所述滤筒外有一液体容器。
4.根据权利要求1或2所述的苯并a芘浓度在线测试仪，其特征在于所述工控机(9) 通过GPRS模块(10)将苯并a芘浓度值发送到区域环境监控中心。
5.根据权利要求1或2所述的苯并a芘浓度在线测试仪，其特征在于该在线测试仪 还包括储气罐(11)和第一压力控制器(12)，空气依次经由储气罐(11)、第一压力控制器(12)、电磁阀DZF3、超声波提取器(3)、电磁阀DZF6进入废液池0)，最终由废液池(4)的排 气口排出。
6.根据权利要求5所述的苯并a芘浓度在线测试仪，其特征在于该在线测试仪还包 括第二压力控制器(1 和除尘器(14)，反吹气体依次经由储气罐(11)、第二压力控制器(13)、电磁阀DZF8、超声波提取器(3)、电磁阀DZF5，最终由除尘器(14)排出。
7.根据权利要求2所述的苯并a芘浓度在线测试仪，其特征在于所述定容器O)中 设有六通阀。
专利摘要苯并a芘浓度在线测试仪，包括通过管路依次连接的超声波提取器(3)、流量控制器(6)和采样泵(7)，所述超声波提取器(3)的进气管路上设有电磁阀DZF2，所述超声波提取器(3)与所述流量控制器(6)的连接管路上设有电磁阀DZF4，所述超声波提取器(3)通过电磁阀DZF7与高效液相色谱仪(8)管路连接，所有上述部件均在工控机(9)控制下工作。该在线测试仪还包括与所述超声波提取器(3)通过管路依次连接的定容器(2)和蠕动泵(1)，所述定容器(2)与所述超声波提取器(3)的连接管路上设有电磁阀DZF1。该测试仪能够在线地、实时地、全天候地监测环境空气中的苯并a芘浓度。
文档编号G01N30/06GK201867398SQ20102063011
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者宋根发, 张存, 洪诗琮, 王海林 申请人:山西太星蓝天自动化工程有限公司