[发明专利]手持式元素汞快速检测设备及检测方法

说明书

本发明涉及一种手持式元素汞快速检测设备及检测方法。检测设备包括入气口、气体预处理器、气体分离器、第一电磁阀、流量控制器、汞传感器、尾气净化器、第二电磁阀和排气口依次相连构成的检测气路以及第一电磁阀、流量控制器、汞传感器、尾气净化器和第二电磁阀依次相连构成的闭合循环的净化气路，汞传感器为集富集和检测于一体的汞传感器，流量控制器、汞传感器、第一电磁阀及第二电磁阀分别和主控电路相连。主控电路控制第一、第二电磁阀的导通方向，实现检测气路和净化气路的切换；汞传感器对元素汞进行富集和检测，并将检测到的信号输送给主控电路。本发明能精确、快速地检测出气体中的元素汞浓度，便于手持和携带，检测时间短，检测效率高。

技术领域

本发明涉及一种元素汞检测设备，尤其涉及一种手持式元素汞快速检测设备及检测方法。

背景技术

汞是唯一主要以气相形式存在于大气的重金属元素。大气在汞的全球生物地球化学循环中起着极其重要的作用。气态总汞约占大气汞的90％以上，其中以气态单质汞为主。气态单质汞具有较低的水溶性和干沉降速率，且化学反应惰性大，是公认的全球性大气污染物之一。人为活动如化石燃烧、城市垃圾燃烧、金属冶炼、水泥制造等以及自然过程如火山与地热活动、地壳运动等均可以向大气释放汞。

目前，应用于实验室及在线连续观测的测汞仪已发展成熟，仪器的工作原理包括冷原子吸收法、冷原子荧光法以及金膜电阻法。但是便携式测汞仪的研究还较少，主要是基于在线分析仪进行的改进，通常是以原子吸收结合塞曼效应作为观测原理，由于受光学测汞灵敏度及稳定性的影响，这类测汞仪在样气预处理中一般会采用金丝富集热释法提高仪器的检测灵敏度和抗干扰性，但是采用的捕汞管一般需要定期更换，且需要富集释放的过程，增加了测量时间，仪器体积也较大，功耗较高，无法实现野外的快速测量。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种手持式元素汞快速检测设备及检测方法，通过控制电路自动切换检测气路和净化气路，采用富集和检测集成化的汞传感器，能精确、快速地检测出待测气体中的元素汞浓度，体积小，便于手持和携带，操作方便，检测时间短，检测效率高。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的手持式元素汞快速检测设备，包括入气口、气体预处理器、气体分离器、流量控制器、汞传感器、尾气净化器、排气口和第一电磁阀、第二电磁阀、主控电路，入气口、气体预处理器、气体分离器、第一电磁阀、流量控制器、汞传感器、尾气净化器、第二电磁阀和排气口依次相连，第二电磁阀通过管路又和第一电磁阀相连，汞传感器为集富集和检测于一体的汞传感器，流量控制器、汞传感器、第一电磁阀及第二电磁阀分别和主控电路相连。入气口、气体预处理器、气体分离器、第一电磁阀、流量控制器、汞传感器、尾气净化器、第二电磁阀和排气口依次相连构成检测气路；第一电磁阀、流量控制器、汞传感器、尾气净化器和第二电磁阀依次相连构成闭合循环的净化气路。主控电路控制第一电磁阀及第二电磁阀的导通方向，实现检测气路和净化气路的切换；主控电路控制流量控制器的动作，以控制检测气路及净化气路的气体流量。检测时，样气流入入气口，经气体预处理器的处理，过滤掉样气中的水蒸汽，并通过吸附消除样气中的酸性气体，接着样气经气体分离器的分离，流经第一电磁阀和流量控制器，流入汞传感器，汞传感器对元素汞进行富集和检测，检测到的元素汞浓度信号输送给主控电路，检测完成后，样气经尾气净化器处理，最后从排气口排出。净化时，汞传感器中的剩余气体在循环净化气路中循环流动，一次次地被尾气净化器吸收和处理，以达到更好的净化效果，从而恢复汞传感器的灵敏度，提高下一次检测的准确性。汞传感器为集富集和检测于一体的汞传感器，既缩小检测设备的体积，又缩短检测时间，提高检测效率。本技术方案通过控制电路自动切换检测气路和净化气路，采用富集和检测集成化的汞传感器，能精确、快速地检测出待测气体中的元素汞浓度，体积小，便于手持和携带，操作方便，检测时间短，检测效率高。