[发明专利]一种汞分析仪的免标定装置及其测定方法

说明书

本发明公开了一种汞分析仪的免标定装置及测定方法，括光源、筒状气室、第一平面镜、第二平面镜、第一滤色片、第二滤色片、第三滤色片、旋转平台、光电倍增管以及数据采集分析器。本发明通过利用一个光电倍增管分时测量冷原子吸收法和冷原子荧光法的光强，得到汞浓度与光源的发射功率无关，只于光强的比值有关；同时结合光电倍增管自身测量得到的电流比值与光电倍增管的灵敏度无关，只与光强的比值有关的特点，可直接通过光电倍增管测得的电流比值得到气体中的汞浓度，从而无需在测量时候对装置进行重新标定。实际使用中减少了测试者的工作量，大幅提高检测效率，同时也节省了标定过程中原料的使用，降低了检测成本。

技术领域

本发明属于汞气检测技术领域，特别是涉及一种汞分析仪的免标定装置及其测定方法。

背景技术

冷原子吸收法和冷原子荧光法是目前常用的测量气体汞浓度的方法，但是由于光电器件 (光源、光电探测器等)自身的性能会随着时间、或者外部条件的变化而发生改变，因此在使用一段时间后，体系中光电器件需要进行重新标定，导致整个设备需要一套完整的校准系统。本发明利用上述两种测量方法的内在联系，提出了一种免标定的装置及其测定方法。

发明内容

本发明的目的是针现有技术中存在的问题，提供一种汞分析仪的免标定装置及其测定方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种汞分析仪的免标定装置，包括光源、筒状气室、第一平面镜、第二平面镜、第一滤色片、第二滤色片、第三滤色片、旋转平台、光电倍增管以及数据采集分析器；所述筒状气室为中空结构，两端分别为光线入射端和光线出射端，筒状气室的上部对称设有用于气体进出的进气口和出气口，筒状气室下部设有光学窗口；所述光源固定安装于筒状气室的光线入射端，光源与光线入射端之间设有第一滤色片；所述筒状气室的光线出射端设有第一平面镜，光线出射端与第一平面镜之间设有第二滤色片；所述第二平面镜垂直设于第一平面镜下方，第一平面镜与第二平面镜的反射面相对设置；所述旋转平台垂直设于光学窗口的正下方，并沿着第二平面镜的高度水平设置，光学窗口与旋转平台之间设有第三滤色片；所述旋转平台上固定连接有光电倍增管，所述光电倍增管旋转时，光电倍增管的光线接收端可分别与光学窗口以及第二平面镜的反射面相对应并接收从筒状气室输出的测量光；所述光电倍增管的信号输出端与数据采集分析器连接，所述数据采集分析器用于输出由光电倍增管测量的光强电流。

本发明进一步解决的技术问题是，所述光学窗口开口方向与筒状气室内光线传输方向垂直。

本发明进一步解决的技术问题是，所述第一滤色片、第二滤色片以及第三滤色片对入射光束的透过波长均为253.7nm。

本发明进一步解决的技术问题是，所述筒状气室为二氧化硅玻璃管，所述玻璃管内壁设有特氟龙镀层。

本发明进一步解决的技术问题是，所述装置可以采用冷原子吸收法或冷原子荧光法进行气体汞浓度的测量；其中，所述光学窗口用于输出冷原子荧光法的测量光，所述筒状气室的光线出射端用于输出冷原子吸收法的测量光。

所述冷原子吸收法的原理是由于汞蒸气对波长为253.7nm的紫外光有选择性吸收，在一定的浓度范围内，吸光度与汞浓度成正比，当含汞蒸汽收到光源的辐射时，汞原子会显示出选择性吸收。

所述冷原子荧光法是在原子吸收法的基础上的一种发射光谱法。光源发射的光束经过由水样所含汞元素转化的汞蒸汽云时，汞原子吸收特定共振波的能量，使其由基态激发到高能态，而当被激发的原子回到基态时，将发出荧光，通过测定荧光强度的大小，即可测出水样中汞的含量，因此检测荧光强度的检测器要放置在和光源发射光束成直角的位置上。

本发明还保护汞分析仪免标定装置的测定方法，包括以下步骤：

步骤一，将待测气体通入筒状气室，打开光源，由光源发射的光束经第一滤色片后从光线入射端进入筒状气室，筒状气室将入射光束分两路输出；