[发明专利]一种二甲醚气体浓度的检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及测量领域，具体涉及利用物质的氧化发光特性来检测其含量的方法和装置。 

背景技术

二甲醚(C₂H₅O)在常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味，相对惰性，无腐蚀和致癌性，其物理性质与液化石油气相近。二甲醚的饱和蒸气压低于液化气，储存运输比液化石油气更安全，并且燃烧性能好，热效率高，燃烧过程中无残渣、无黑烟，CO、NO排量低。二甲醚还可掺入石油液化气、煤气或天然气混烧并能提高热量，≥95％二甲醚可直接作为替代液化气的燃料使用。所以，它将可能是取代液化气的一种理想的清洁燃料。此外，二甲醚还可用做化工原料，主要用于制造喷雾油漆、杀虫剂、空气清香剂、发胶、防锈剂和润滑剂等。二甲醚可代替氟利昂用作环境友好的气雾剂。随着世界经济的飞速发展，石油等能源资源日益短缺，环境不断恶化，人们竞相寻求新型清洁替代能源。近年来，二甲醚被认为是理想的柴油替代燃料和潜在的发电以及民用燃料，是一种重要的超清洁能源和环境友好产品。二甲醚可由煤、石油、天然气和生物质等经合成气制得，原料来源十分广泛。随着一步法新工艺的开发，大规模生产二甲醚成为可能，因此，其应用在世界各国受到越来越多的关注。 

二甲醚是一种弱麻醉剂，对呼吸道和皮肤有刺激作用。对中枢神经系统有抑制作用，麻醉作用弱。吸入后可引起麻醉、窒息感。英国已制订二甲醚在工作场所允许的最大接触浓度为400ppm。二甲醚属易燃物，与空气混合能产生爆炸性混合物，遇明火和高热能一起燃烧爆炸(爆炸上限％(v/v)：26.7，爆炸下限％(v/v)：3.5)。因此，随着二甲醚应用越来越广泛，检测环境中气态二甲醚浓度越来越显得重要。 

一般用于测定二甲醚气体的仪器分析方法为气相色谱法，气相色谱法具有很高的选择性及灵敏度，检出限较好，但仪器体积庞大，操作复杂，不能即时检测；而利用气相色谱法制成的便携式检测仪，虽然也有很高的选择性及灵敏度，但无法进行连续检测，而且价格昂贵，维修成本高。相比之下，气体传感器具有体积小、操作方便和响应快速等优点，很适合用于实时、在线监测。据我们所了解，到目前为止几乎没有检测二甲醚气体的传感器。因此，寻求一种简单、稳定的二甲醚气体浓度的检测方法并研发实施该方法的传感器，对于有效地监测空气中的二甲醚具有重大意义。 

发明内容

本发明的目的是提供一种简单、稳定的二甲醚气体浓度的检测方法。 

本发明的另一目的是提供一种二甲醚气体传感器，该传感器具有选择性好，使用寿命长和便于在线检测的优点。 

本发明实现上述第一目的的技术方案是： 

一种二甲醚气体浓度的检测方法，该方法由下列步骤组成： 

(1)将二甲醚气体浓度为120～62000ppm的气体样品以210mL/min的流速送入加热至293℃的反应室内进行热氧化化学发光反应，再检出每一气体样品所发出的波长为425nm的光波信号，然后将所得气体样品的光波信号强度和二甲醚气体浓度的数据进行线性回归处理，得到二甲醚气体浓度与光波信号强度的线性方程； 

(2)采用步骤(1)中检测气体样品的光波信号强度的相同方法检测得到待测气体所发出的光波信号强度，将该光波信号强度值代入步骤(1)所得到的线性方程，算得待测气体的二甲醚浓度。 

本发明上述方法中，将所得光波信号强度和二甲醚气体浓度的数据进行线性回归处理的仪器为公知的微弱发光检测仪或其它类似仪器。 

本发明实现上述另一目的的技术方案是： 

一种二甲醚气体传感器，该装置由具有进出气口的化学发光反应室、光学滤波片和光电倍增管组成，其特征在于： 

所述的化学发光反应室由石英玻璃管和插在其内的石英加热棒组成，其中所述的石英加热棒由一陶瓷加热管外套一石英玻璃套构成； 

所述的光学滤波片设在石英玻璃管的外侧，受光面与石英加热棒平行，其检波波长为425nm； 

所述的光电倍增管与光学滤波片同轴并串设在光学滤波片的背光面。 

本发明利用二甲醚气体在预设的条件下氧化发光特性设计出二甲醚气体传感器，并使用该传感器检出波长为425nm的光谱信号，从而测出被测气体的二甲醚气体浓度，具有简单、稳定、快速、准确的优点，可广泛用于工业生产中的在线检测、环境监测。 

以下通过具体实施例和效果实验来帮助公众更好地理解本发明的技术方案所预期的有益效果。 

附图说明

图1为一种实施本发明方法的检测系统结构示意图。