Dbd離子化檢測(cè)器及其檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測(cè)設(shè)備，具體地說(shuō)，是一種用于檢測(cè)地表水、飲用水中半揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)器。
【背景技術(shù)】
[0002]半揮發(fā)性有機(jī)物SVOC是地表水、飲用水中一大類重要污染物。為全面監(jiān)控水體質(zhì)量、有效監(jiān)管各類排放源、及時(shí)應(yīng)對(duì)環(huán)境污染事故，需將水體SVOC納入在線、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)保監(jiān)測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838—2002中至少24種半揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)因子的連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)。
[0003]目前，常用的檢測(cè)器主要有熱傳導(dǎo)檢測(cè)器TCD、氫火焰離子化檢測(cè)器FID、電子捕獲檢測(cè)器E⑶、火焰光度檢測(cè)器Fro等。這些檢測(cè)器中，T⑶能夠?qū)崿F(xiàn)所有組分的檢測(cè)，但是靈敏度不高;FID、E⑶、Fro等檢測(cè)器選擇性較強(qiáng)，一般需要組合使用，設(shè)備相對(duì)復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)所有組分的檢測(cè)、靈敏度高的DBD離子化檢測(cè)器及其檢測(cè)方法。
[0005]本發(fā)明的DBD離子化檢測(cè)器，包括本體，所述本體內(nèi)設(shè)置有檢測(cè)腔。
[0006]所述檢測(cè)腔頂部和底部分別設(shè)置有載氣入口和樣氣出口。
[0007]所述檢測(cè)腔內(nèi)安裝有管柱，所述管柱底端與本體設(shè)置的樣氣入口相連通。
[0008]所述本體內(nèi)安裝有介質(zhì)阻擋放電機(jī)構(gòu)和極化電壓離子收集機(jī)構(gòu)。
[0009]所述介質(zhì)阻擋放電機(jī)構(gòu)包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)放電電極，位于檢測(cè)腔頂部?jī)?nèi)壁的外側(cè)。
[0010]所述極化電壓離子收集機(jī)構(gòu)包括極化電極和收集電極，所述極化電極和收集電極都伸入到檢測(cè)腔中，所述極化電極和收集電極都與記錄儀相連。
[0011 ]所述管柱頂端位于介質(zhì)阻擋放電機(jī)構(gòu)與極化電壓離子收集機(jī)構(gòu)之間。
[0012]優(yōu)選的是，所述極化電極連接有直流電源，所述直流電源通過(guò)極化導(dǎo)線與記錄儀相連，所述極化導(dǎo)線接地;所述收集電極通過(guò)收集導(dǎo)線與記錄儀相連;所述極化導(dǎo)線與收集導(dǎo)線之間連接有高電阻。
[0013]優(yōu)選的是，所述極化電極上下設(shè)置兩個(gè)，所述收集電極位于極化電極之間。
[0014]一種DBD離子化檢測(cè)器的檢測(cè)方法，步驟如下:
[0015]I將氦氣通過(guò)載氣入口通入到檢測(cè)腔中，接通與放電電極相連的放電電源，使放電電極放電，將氦氣電離。
[0016]2將樣氣依次通過(guò)樣氣入口和管柱，送入到檢測(cè)腔中。
[0017]3電離的氦氣將樣氣向下反沖，并與樣氣充分混合，將樣氣電離。
[0018]4樣氣電離產(chǎn)生的電子通過(guò)極化電壓形成的電場(chǎng)時(shí)被收集電極收集，使收集電極與極化電極之間形成微電流，剩余氣體通過(guò)樣氣出口排出。
[0019]5記錄儀測(cè)量收集電極與極化電極之間的微電流，根據(jù)微電流波形的出峰時(shí)間和峰面積測(cè)出樣氣中的成分以及成分的含量。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:DBD離子化檢測(cè)器上下分成DBD放電區(qū)和極化電壓離子收集區(qū)，通過(guò)等離子體使所有化合物離子化，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有組分的有效檢測(cè)，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)須多檢測(cè)器聯(lián)用即可實(shí)現(xiàn)半揮發(fā)性有機(jī)物的連續(xù)監(jiān)測(cè)，不會(huì)使化合物發(fā)生反應(yīng)，保證化合物離子的完整性，保證檢測(cè)精度。
[0021]采用兩個(gè)極化電極和一個(gè)收集電極進(jìn)行電子的收集，通過(guò)形成的微電流進(jìn)行檢測(cè)，靈敏度高，穩(wěn)定性強(qiáng)。極化電極和收集電極直接連接電阻值較高的高電阻，使電位信號(hào)放大，便于記錄儀進(jìn)行檢測(cè)。采用極化電極一收集電極一極化電極的電極排列結(jié)構(gòu)，使形成的微電流靈敏度更高、更穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0022]附圖1為DBD離子化檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]附圖2為極化電壓離子收集機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了能進(jìn)一步了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征及其它目的，現(xiàn)結(jié)合所附較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下，所說(shuō)明的較佳實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，并非限定本發(fā)明。
[0025]本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如下:
[0026]如圖1所示，DBD離子化檢測(cè)器包括以石英或剛玉等絕緣材料制成的本體I，本體I內(nèi)設(shè)置有檢測(cè)腔2。
[0027]檢測(cè)腔2頂部和底部分別設(shè)置有載氣入口 1-1和樣氣出口 1-2。
[0028]檢測(cè)腔2內(nèi)安裝有管柱3，管柱3頂端開(kāi)口，管柱3底端與本體I設(shè)置的樣氣入口1_3相連通。
[0029]本體I內(nèi)安裝有介質(zhì)阻擋放電機(jī)構(gòu)和極化電壓離子收集機(jī)構(gòu)，將檢測(cè)腔2分為DBD放電區(qū)和極化電壓離子收集區(qū)。
[0030]介質(zhì)阻擋放電機(jī)構(gòu)包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)放電電極4-1，兩個(gè)放電電極4-1分別與放電電源相連。為了避免放電電極4-1與檢測(cè)腔2內(nèi)氣體接觸，放電電極4-1位于檢測(cè)腔2頂部?jī)?nèi)壁的外側(cè)，與氣體隔開(kāi)。
[0031]極化電壓離子收集機(jī)構(gòu)包括極化電極5-1和收集電極5-2。極化電極5-1和收集電極5-2都伸入到檢測(cè)腔2中，極化電極5-1和收集電極5-2都與記錄儀相連。
[0032]如圖2所示，極化電極5-1連接有直流電源5-3，為極化電壓離子收集區(qū)提供極化電壓。直流電源5-3正極連接極化電極，負(fù)極通過(guò)極化導(dǎo)線與記錄儀5-4相連，極化導(dǎo)線接地。
[0033]收集電極5-2通過(guò)收集導(dǎo)線與記錄儀5-4相連。極化導(dǎo)線與收集導(dǎo)線之間連接有高電阻5-5，也使收集電極5-2通過(guò)高電阻5-5接地。
[0034]極化電極5-1上下設(shè)置兩個(gè)，收集電極5-2位于極化電極5-1之間，形成極化電極一收集電極一極化電極的電極排列結(jié)構(gòu)，使形成的微電流靈敏度更高、更穩(wěn)定。
[0035]管柱3頂端位于介質(zhì)阻擋放電機(jī)構(gòu)與極化電壓離子收集機(jī)構(gòu)之間，避免從管柱入到檢測(cè)腔2的樣氣進(jìn)入DBD放電區(qū)，并能夠迅速與等離子體接觸混合，進(jìn)行離子化。
[0036]檢測(cè)時(shí)，將惰性氣體氦氣通過(guò)載氣入口通入到檢測(cè)腔中，接通與放電電極相連的電源，電源通過(guò)放電電極進(jìn)行放電，由于放電能量較高，擊穿檢測(cè)腔2的壁，進(jìn)入到檢測(cè)腔內(nèi)，激發(fā)氦氣等離子體。
[0037]同時(shí)待檢測(cè)的樣氣通過(guò)樣氣入口進(jìn)入到管柱內(nèi)，并沿著管柱向上，從管柱頂端開(kāi)口流出，進(jìn)入到檢測(cè)腔中。
[0038]氦氣等離子體向下流動(dòng)，反沖進(jìn)入檢測(cè)腔中的樣氣，與樣氣混合并吹動(dòng)樣氣向下流動(dòng)。
[0039]由于氦氣等離子體能量較高，使樣氣中的化合物離子化，產(chǎn)生正離子和負(fù)離子。
[0040]向下流動(dòng)的氣體進(jìn)入極化電壓離子收集區(qū)，在極化電壓形成的電場(chǎng)作用下，樣氣電離產(chǎn)生的電子被收集電極收集，使收集電極與極化電極之間形成微電流。
[0041 ]記錄儀測(cè)量收集電極與極化電極之間的微電流，根據(jù)微電流波形的出峰時(shí)間和峰面積測(cè)出樣氣中的成分以及成分的含量。
[0042]而剩余氣體通過(guò)檢測(cè)腔2與管柱3之間的環(huán)隙進(jìn)入到樣氣出口 1-2，并排出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種DBD離子化檢測(cè)器，其特征在于，包括本體(I)，所述本體(I)內(nèi)設(shè)置有檢測(cè)腔⑵， 所述檢測(cè)腔(2)頂部和底部分別設(shè)置有載氣入口(1-1)和樣氣出口(1-2)， 所述檢測(cè)腔(2)內(nèi)安裝有管柱(3)，所述管柱(3)底端與本體(I)設(shè)置的樣氣入口(1-3)相連通， 所述本體(I)內(nèi)安裝有介質(zhì)阻擋放電機(jī)構(gòu)和極化電壓離子收集機(jī)構(gòu)， 所述介質(zhì)阻擋放電機(jī)構(gòu)包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)放電電極(4-1)，位于檢測(cè)腔(2)頂部?jī)?nèi)壁的外側(cè)， 所述極化電壓離子收集機(jī)構(gòu)包括極化電極(5-1)和收集電極(5-2)，所述極化電極(5-1)和收集電極(5-2)都伸入到檢測(cè)腔⑵中，所述極化電極(5-1)和收集電極(5-2)都與記錄儀相連， 所述管柱(3)頂端位于介質(zhì)阻擋放電機(jī)構(gòu)與極化電壓離子收集機(jī)構(gòu)之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DBD離子化檢測(cè)器，其特征在于，所述極化電極(5-1)連接有直流電源(5-3)，所述直流電源(5-3)通過(guò)極化導(dǎo)線與記錄儀(5-4)相連，所述極化導(dǎo)線接地；所述收集電極(5-2)通過(guò)收集導(dǎo)線與記錄儀(5-4)相連;所述極化導(dǎo)線與收集導(dǎo)線之間連接有高電阻(5-5)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的DBD離子化檢測(cè)器，其特征在于，所述極化電極(5-1)上下設(shè)置兩個(gè)，所述收集電極(5-2)位于極化電極(5-1)之間。4.一種權(quán)利要求1所述DK)離子化檢測(cè)器的檢測(cè)方法，其特征在于，步驟如下: (1)將氦氣通過(guò)載氣入口通入到檢測(cè)腔中，接通與放電電極相連的放電電源，使放電電極放電，將氦氣電離； (2)將樣氣依次通過(guò)樣氣入口和管柱，送入到檢測(cè)腔中； (3)電離的氦氣將樣氣向下反沖，并與樣氣充分混合，將樣氣電離； (4)樣氣電離產(chǎn)生的電子通過(guò)極化電壓形成的電場(chǎng)時(shí)被收集電極收集，使收集電極與極化電極之間形成微電流，剩余氣體通過(guò)樣氣出口排出； (5)記錄儀測(cè)量收集電極與極化電極之間的微電流，根據(jù)微電流波形的出峰時(shí)間和峰面積測(cè)出樣氣中的成分以及成分的含量。
【專利摘要】一種DBD離子化檢測(cè)器，包括本體，所述本體內(nèi)設(shè)置有檢測(cè)腔。所述檢測(cè)腔頂部和底部分別設(shè)置有載氣入口和樣氣出口。所述檢測(cè)腔內(nèi)安裝有管柱，所述管柱底端與本體設(shè)置的樣氣入口相連通。所述本體內(nèi)安裝有介質(zhì)阻擋放電機(jī)構(gòu)和極化電壓離子收集機(jī)構(gòu)。所述介質(zhì)阻擋放電機(jī)構(gòu)包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)放電電極，位于檢測(cè)腔頂部?jī)?nèi)壁的外側(cè)。所述極化電壓離子收集機(jī)構(gòu)包括極化電極和收集電極，所述極化電極和收集電極都伸入到檢測(cè)腔中，所述極化電極和收集電極都與記錄儀相連。DBD離子化檢測(cè)器上下分成DBD放電區(qū)和極化電壓離子收集區(qū)，通過(guò)等離子體使所有化合物離子化，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有組分的有效檢測(cè)，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)須多檢測(cè)器聯(lián)用即可實(shí)現(xiàn)半揮發(fā)性有機(jī)物的連續(xù)監(jiān)測(cè)，不會(huì)使化合物發(fā)生反應(yīng)，保證化合物離子的完整性，保證檢測(cè)精度。
【IPC分類】G01N27/70
【公開(kāi)號(hào)】CN105606695
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610185588
【發(fā)明人】卜曉慶, 高心崗, 孫清峰, 張巖, 宋玉, 隋宗斌, 朱曉丹, 郭文霞, 張丹
【申請(qǐng)人】青島佳明測(cè)控科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年3月28日