[发明专利]一种可实现采样/校准交替等效运行的大气自动监测装置及方法

权利要求书

1.一种可实现采样/校准交替等效运行的大气自动监测装置，包括空气采集系统、标准气体发生系统、气路中枢系统、智能转换控制系统、温控装置、污染物分析系统以及连接各部件的输气软管（4）；其特征在于，所述空气采集系统包括采样头（1）、屋顶（2），所述标准气体发生系统包括标准气体罐（6）、零气发生器（7）、动态校准仪（5），所述气路中枢系统包括气路中枢通道（9），所述智能转换控制系统包括采样泵（14）、电磁阀（15）、继电器（16），所述温控装置包括温湿度探头及传感器（3）、温度控制仪（10）、保温套（8），所述污染物分析系统包括若干输出支路（11）、过滤装置（12）和分析仪器（13）；所述采样头（1）与气路中枢通道（9）的顶端连接且该采样头（1）设置于屋顶（2）之上；所述混合标准气体罐（6）、动态校准仪（5）、零气发生器（7）、气路中枢通道（9）、输出支路（11）、过滤装置（12）、分析仪器（13）依次通过输气软管（4）连接；所述气路中枢通道（9）、电磁阀（15）和采样泵（14）依次通过输气软管（4）连接；所述继电器（16）同时与所述动态校准仪（5）、电磁阀（15）和采样泵（14）连接；所述温湿度探头及传感器（3）、温度控制仪（10）和保温套（8）依次连接；所述混合标准气体罐（6）的出气口连接至所述动态校准仪器（5）的标准气体输入端口，所述零气发生器（7）出气口连接至所述动态校准仪器（5）的零气输入端口，所述动态校准仪器（5）的输出端口连接至所述气路中枢通道（9）的标准气体输入端口，所述气路中枢通道（9）的标准气体输入端口位于气路中枢通道（9）上端并尽量靠近屋顶（2），所述气路中枢通道（9）下端通过电磁阀（15）连接至所述采样泵（14），所述气路中枢通道（9）还设置有多个输出支路（11），所述输出支路（11）的输出端口分别连接过滤装置（12），所述过滤装置（12）分别连接相应的分析仪器（13）输入端口；所述温湿度探头及传感器（3）位于所述气路中枢通道（9）上端并尽量靠近屋顶（2）；所述保温套（8）包含里层电热带和外层保温层，里层电热带与所述温度控制仪（10）连接，并包覆于输出支路（11）以及动态校准仪器（5）与气路中枢通道（9）的连接管路之外，外层保温层包覆于里层电热带之外。

2.根据权利要求1所述的一种可实现采样/校准交替等效运行的大气自动监测装置，其特征在于所述继电器（16）用于控制采样泵（14）和电磁阀（15）的开关。

3.根据权利要求3所述的一种可实现采样/校准交替等效运行的大气自动监测装置，其特征在于所述气路中枢通道（9）及输气软管（4）、过滤装置（6）及滤膜材料为不与被监测污染物发生化学反应和不释放有干扰物质的材料，为聚四氟乙烯，气路中枢通道（9）内径为15.0mm、输气软管（4）内径为13.0mm、滤膜过滤孔径为47nm。

4.根据权利要求1-3中任何一项所述的一种可实现采样/校准交替等效运行的大气自动监测装置，其特征在于所述电磁阀（12）在采样时为开启状态，在校准时为关闭状态。

5.根据权利要求1-3中任何一项所述的一种可实现采样/校准交替等效运行的大气自动监测装置，其特征在于所述采样泵（14）的流量为9.0ml/min,在采样时为开启状态，在校准时为关闭状态。

6.根据权利要求1-3中任何一项所述的一种可实现采样/校准交替等效运行的大气自动监测装置，其特征在于所述混合标准气体罐（6）在采样时为关闭状态，在校准时为开启状态。

7.根据权利要求1-3中任何一项所述的可实现采样/校准交替等效运行的大气自动监测装置，其特征在于所述保温套（8）包含里层电热带和外层保温层，里层材料为玻璃纤维，外层材料为泡沫、海绵、皮革中的一种。

8.根据权利要求1-3中任何一项所述的一种可实现采样/校准交替等效运行的大气自动监测装置，其特征在于所述温度控制仪（10）设置恒温为40℃。

9.一种采用如权利要求1-8中任一项所述的可实现采样/校准交替等效运行的大气自动监测装置进行大气监测和校准的方法，其特征在于，通过设置气路中枢系统及改进仪器校准时标准气体的通入方式，并通过继电器连接动态校准仪、电磁阀和采样泵，实现校准/采样的交替等效运行过程：校准时，开启标准气体罐、零气发生器和动态校准仪，动态校准仪工作信号传递至继电器，使继电器自动断电来控制电磁阀和采样泵停止工作，继而停止采集空气，混合标准气体输入气路中枢通道后在分析仪器自带抽气装置动力下进入分析仪器进行分析并输出数据；采样时，关闭标准气体罐、零气发生器和动态校准仪，动态校准仪未工作信号传递至继电器，使继电器自动通电来控制电磁阀和采样泵开启工作，继而停止校准开始采集空气，空气进入气路中枢通道后在分析仪器自带抽气装置动力下进入分析仪器进行分析并输出数据。