一种零气发生装置及空气质量监测系统的制作方法

本发明涉及空气质量监测技术领域，具体涉及一种零气发生装置包含该零气发生装置的空气质量监测系统。

背景技术：

零气是指调整气体分析仪最小刻度的气体，以及进入分析仪时显示为零的气体。零气应不含有待测成分或干扰物质，但可以含有与测定无关的成分。一般使用不含待测成分的高纯氮或清洁空气作为零气。零气发生器是用于对空气进行处理从而获得零气的装置，可广泛应用于环境监测站、工矿企业等作为气体分析仪器的零点校准器。现有技术中的零气发生器，其处理流程是让空气一次经过空气压缩机、除水滤料、压力调节阀、氧化剂、氧化催化反应装置及活性碳处理，将空气中的水份、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、臭氧、硫化氢及烃类中的一种或多种滤除后，获得纯度较高的空气作为零气使用。零位调整就是使用零气调节分析仪的零点刻度。一般使用不含待测成分的高纯氮或清洁空气作为零气。现有技术中的零气多作为分析仪的零点刻度或稀释及清洗分析仪管路的清洁用气。零气发生器是空气质量自动监测系统中一台关键的配套设备，它可以为各种空气质量自动监测系统提供足够稳定的干燥的零气，不含被测污染气体如：so2,co,o3,no,no2和hc等，以提供给空气质量自动监测系统中的各分析仪进行零点校准、标气稀释及管路清洗等。零气发生器是空气质量监测系统中较为关键的组成设备，它可以为多种空气质量监测系统中的其它设备提供足够稳定、干燥的零气。

现有技术中的零气发生装置其过滤效果欠佳，对于高精度空气质量监测难以起到精确的调零效果，进而导致实际测量参数的数值偏低；进一步的，由于现有技术中的零气发生装置难以将空气中掺杂的so2及no2滤除完全，进而导致应用其清洗管路时，残留的零气会对进一步的测量操作形成误差性干扰，对测量设备的测量精度会造成影响。此外，现有技术中的零气发生装置若不需要加热催化滤除反应，则其过滤效果相对欠佳；但设置有加热装置的零气发生装置在使用中会消耗大量热能，无形中增加了设备的使用成本，制约了这项技术的进一步的发展。

因此研发一种零气发生装置以克服上述技术缺陷中的至少一种成为一种必需。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种零气发生装置及空气质量监测系统，该零气发生装置具有：结构简单及制得的零气纯净度高，更适合应用在高精密度空气质量检测系统内的技术优点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一方面，本发明提供一种零气发生装置，包括：依序通过管道连通的水滤槽、硅胶滤管、普拉菲过滤管、加热反应管和活性炭滤管；所述水滤槽内盛装有纯净水溶液；所述硅胶滤管内的硅胶为蜂窝状；所述普拉菲过滤管中设有用于过滤空气中的no及so2的普拉菲料；所述加热反应管内设置有铂催化剂；所述活性炭滤管内盛装有改性活性炭。

在优选的实施方案中，还包括：冷凝管和尾段活性炭滤管；所述活性炭滤管通过管道依次与所述冷凝管和尾段活性炭滤管串联连接。

在优选的实施方案中，所述水滤槽设置有排水阀。

在优选的实施方案中，还包括空气泵，所述空气泵的出气口与所述水滤槽的进气口连接。

在优选的实施方案中，所述改性活性炭的外形为直径介于5～8mm之间的活性炭颗粒。

在优选的实施方案中，所述加热反应管的外壁套接有太阳能吸热管。

在优选的实施方案中，所述加热反应管的内腔设置有温度传感器。

在优选的实施方案中，所述硅胶滤管内设置有湿度传感器。

另一方面，本发明还提供一种空气质量监测系统，包括如前所述的零气发生装置。

本发明的有益效果为：本发明通过提供一种零气发生装置，有效的解决了如何充分滤除空气中的一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、臭氧及碳氢化合物的技术问题，为测量精密度极高的空气质量监测系统提供准确的基准数据提供有力的技术支持；进一步的，本发明通过先将空气引入盛装有纯净水溶液，有助于达到滤除空气中的悬浮颗粒物，及初步滤除一氧化氮及二氧化氮的技术效果；连接在水滤槽下游端的硅胶滤管用于滤除初滤后空气中的水份；连接在硅胶滤管下游端的普拉菲过滤管用于将残余的一氧化氮进一步氧化为二氧化氮；连接在普拉菲过滤管下游端的加热反应管用于将空气中的一氧化碳、碳氢化合物高温催化氧化成二氧化碳及水蒸汽；连接在加热反应管下游端的活性炭滤管用于滤除新生成的空气中的水蒸气；从活性炭滤管末端引出的气体即为更适合应用在高精密度空气质量检测系统内的零气。

进一步的，本发明通过在活性炭滤管末端进一步连接冷凝管和尾段活性炭滤管，为更进一步滤除零气中的水蒸气，防止水蒸气外泄提供有力的结构支持，避免外泄的水蒸气混杂在零气中影响空气质量监测系统相关数据的监测精度。

进一步的，本发明通过为水滤槽设置排水阀，为方便及时更换水滤槽内的纯净水提供有力的结构支持，便于保持水滤槽在使用中处于最佳的滤除状态。

进一步的，由于现有技术中的空气检测系统中通常设置有空气气源，故无需为零气发生装置配置独立的空气泵；为满足部分便携式空气监测系统的使用需要，本发明进一步为零气发生装置设置空气泵，有助于取得在无外界气源的前提下仍能够对零气发生装置主动供气的技术效果，为零气发生装置稳定输出零气提供有力的结构支持。

进一步的，本发明通过采用外形直径介于5～8mm之间的改性活性炭颗粒，有助于更进一步增强二氧化硫、臭氧及二氧化氮的滤除效果，为更进一步提升零气的生成质量提供有力的结构支持。

进一步的，本发明通过采用在加热反应管的外壁套接太阳能吸热管，有助于达到充分利用太阳能对加热反应管供热的技术效果，改进后的加热反应管无需引入其他热源既能达到为催化反应供热的技术效果，节约能源的同时更为绿色环保。

进一步的，本发明通过在加热反应管的内腔设置温度传感器，为监控加热反应管内的反应温度提供有力的结构支持，可以达到仅当加热反应管内的温度符合催化条件时才启用零气发生装置生成零气的技术效果。避免低温环境下空气中的一氧化碳及碳氢化合物不能得到有效的祛除。

进一步的，本发明通过在硅胶滤管内设置湿度传感器，为有效监控通过硅胶滤管后的空气湿度提供结构支持；此外，当硅胶滤管除湿能力不足时，湿度传感器能够及时反馈警示信息，为及时更换滤料确保硅胶滤管正常工作提供有力的可靠性保障。

本发明还通过提供一种空气质量监测系统为充分利用零气发生装置，并将零气发生装置应用于空气质量监测提供有力的结构支持。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例1中零气发生装置的结构示意图；

图2是本发明实施例1中零气发生装置的改进结构示意图；

图3是图2中零气发生装置的改进结构示意图；

图4是本发明实施例2中零气发生装置的结构示意图；

图5是本发明实施例3中加热反应管的改进结构示意图。

图中：

100、水滤槽；110、排水阀；200、硅胶滤管；300、普拉菲过滤管；400、加热反应管；410、太阳能吸热管；500、活性炭滤管；600、冷凝管；700、尾段活性炭滤管；800、空气泵。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，本发明中的一种零气发生装置包括：依序通过管道连通的水滤槽100、硅胶滤管200、普拉菲过滤管300、加热反应管400和活性炭滤管500；所述水滤槽100内盛装有纯净水溶液；所述硅胶滤管200内的硅胶为蜂窝状；所述普拉菲过滤管300中设有用于过滤空气中的no及so2的普拉菲料；所述加热反应管400内设置有铂催化剂；所述活性炭滤管500内盛装有改性活性炭。

其中，由于普拉菲过滤管的结构为现有技术，故其详细结构在此不再进一步图示与赘述。

优选的，如图2所示，在本实施例的一个优选技术方案中，还包括：冷凝管600和尾段活性炭滤管700；所述活性炭滤管500通过管道依次与所述冷凝管600和尾段活性炭滤管700串联连接。本发明通过在活性炭滤管末端进一步连接冷凝管和尾段活性炭滤管，为更进一步滤除零气中的水蒸气，防止水蒸气外泄提供有力的结构支持，避免外泄的水蒸气混杂在零气中影响空气质量监测系统相关数据的监测精度。

优选的，如图3所示，在本实施例的一个优选技术方案中，所述水滤槽100设置有排水阀110。本发明通过为水滤槽设置排水阀，为方便及时更换水滤槽内的纯净水提供有力的结构支持，便于保持水滤槽在使用中处于最佳的滤除状态。

本发明通过提供一种零气发生装置，有效的解决了如何充分滤除空气中的一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、臭氧及碳氢化合物的技术问题，为测量精密度极高的空气质量监测系统提供准确的基准数据提供有力的技术支持；进一步的，本发明通过先将空气引入盛装有纯净水溶液，有助于达到滤除空气中的悬浮颗粒物，及初步滤除一氧化氮及二氧化氮的技术效果；连接在水滤槽下游端的硅胶滤管用于滤除初滤后空气中的水份；连接在硅胶滤管下游端的普拉菲过滤管用于将残余的一氧化氮进一步氧化为二氧化氮；连接在普拉菲过滤管下游端的加热反应管用于将空气中的一氧化碳、碳氢化合物高温催化氧化成二氧化碳及水蒸汽；连接在加热反应管下游端的活性炭滤管用于滤除新生成的空气中的水蒸气；从活性炭滤管末端引出的气体即为更适合应用在高精密度空气质量检测系统内的零气。

实施例2：

如图4所示，本实施例在上述实施例基础上，还包括空气泵800，所述空气泵800的出气口与所述水滤槽100的进气口连接。由于现有技术中的空气检测系统中通常设置有空气气源，故无需为零气发生装置配置独立的空气泵；为满足部分便携式空气监测系统的使用需要，本发明进一步为零气发生装置设置空气泵，有助于取得在无外界气源的前提下仍能够对零气发生装置主动供气的技术效果，为零气发生装置稳定输出零气提供有力的结构支持。

优选的，在本实施例的一个优选技术方案中，所述改性活性炭的外形为直径介于5～8mm之间的活性炭颗粒。本发明通过采用外形直径介于5～8mm之间的改性活性炭颗粒，有助于更进一步增强二氧化硫、臭氧及二氧化氮的滤除效果，为更进一步提升零气的生成质量提供有力的结构支持。

需要说明的是本实施例中，空气泵的结构为现有技术，故其详细结构细节在此不再进一步图示与赘述。

实施例3：

如图5所示，本发明在上述实施例的基础上，所述加热反应管400的外壁套接有太阳能吸热管410。由于太阳能吸热管表面有高温选择性吸收涂层，吸热后温度可达300～500℃，本发明通过采用在加热反应管的外壁套接太阳能吸热管，有助于达到充分利用太阳能对加热反应管供热的技术效果，改进后的加热反应管无需引入其他热源既能达到为催化反应供热的技术效果，节约能源的同时更为绿色环保。需要说明的是本实施例中太阳能吸热管的结构为现有技术，故其详细结构细节在此不再进一步图示与赘述。

优选的，在本实施例的一个优选技术方案中，所述加热反应管的内腔设置有温度传感器。本发明通过在加热反应管的内腔设置温度传感器，为监控加热反应管内的反应温度提供有力的结构支持，可以达到仅当加热反应管内的温度符合催化条件时才启用零气发生装置生成零气的技术效果。避免低温环境下空气中的一氧化碳及碳氢化合物不能得到有效的祛除。

优选的，在本实施例的一个优选技术方案中，所述硅胶滤管内设置有湿度传感器。本发明通过在硅胶滤管内设置湿度传感器，为有效监控通过硅胶滤管后的空气湿度提供结构支持；此外，当硅胶滤管除湿能力不足时，湿度传感器能够及时反馈警示信息，为及时更换滤料确保硅胶滤管正常工作提供有力的可靠性保障。

实施例4：

本发明在上述实施例的基础上，还提供一种空气质量监测系统，包括如前所述的零气发生装置。本发明通过提供一种空气质量监测系统为充分利用零气发生装置，并将零气发生装置应用于空气质量监测提供有力的结构支持。本实施例中空气质量监测系统亦具有上述零气发生装置所具备的技术特点。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。