[发明专利]一种快速检测空气中二氧化氯气体浓度的装置

权利要求书

1.快速检测空气中二氧化氯气体浓度的装置，包括气路、化学发光反应器、光信号探测器、信号记录仪以及信号处理装置，气路包括进气气路和排气气路，进气气路和排气气路分别和化学发光反应器连通，光信号探测器用于探测化学发光反应器内发生化学反应时的光信号强度并向化学发光反应器外部的信号记录仪发送信号，信号记录仪通过接口与信号处理装置连接，信号处理装置用于计算空气中二氧化氯气体的浓度。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述进气气路包括空气气路、氮气和硫化氢气路，其中空气气路包括依次连通的进气口(17)，第一流量计(16)、第一针型阀(15)以及位于所述化学发光反应器内部的第一气体出口(14)，所述氮气和硫化氢气路包括高压氮气瓶(2)、高压硫化氢气瓶(3)、第二、第三、第四针型阀(4，5，7)、第二流量计(6)及第二气体出口(9)，所述高压氮气瓶(2)和高压硫化氢气瓶(3)通过管路分别与第二、第三针型阀(4，5)连接后与第二流量计(6)连接，第二流量计(6)与第四针型阀(7)连接，第四针型阀(7)通过管路连接设置于所述化学发光反应器内部的第二气体出口(9)，所述第一和第二气体出口(9、14)处于同一轴线，间距3mm。

3.根据权利要求2的装置，其特征在于：所述排气气路包括依次连通的位于所述化学发光反应器内部的气体排出口(22)，第五针型阀(18)、缓冲室(19)、第六针型阀(20)以及真空泵(21)。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述化学发光反应器包括封闭的反应器主体(1)、电子真空压力表(8)、凸透镜(1O)以及聚光孔(13)，凸透镜(10)位于反应器主体(1)内部的一端，聚光孔(13)设置在设有石英凸透镜一侧的反应器主体的侧壁上，凸透镜(10)和聚光孔(13)的位置相对应。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述光信号探测器(12)设置在聚光孔(13)的外侧。

6.根据权利要求4所述的装置，所述第一、第四和第五针型阀(15，7，18)为单向阀。

7.根据权利要求5的装置，其特征在于：所述反化学发光反应器主体(1)由不透明的硬聚氯乙烯管件制成，凸透镜(10)为石英材质，所述光信号探测器(12)为紫外光传感器。

8.根据权利要求5或6或7所述的装置，其特征在于：首先利用N2对化学光反应器内的空气进行置换，去除其中影响化学发光反应的杂质气体；再利用真空泵调节化学发光反应器内负压，使之达到实验所需要压强；使ClO₂气体与过量的H₂S气体通入反应室主体(1)内，两种气体发生化学发光反应；反应所产生的光信号经石英凸透镜汇聚后，透过聚光孔(13)被光信号探测器(12)采集，并将不同时刻所采集到的光信号传输给信号记录仪(11)；将信号记录仪(11)中的数据导入信号处理装置中，绘制出不同时刻的光信号随时间变化曲线，曲线下积分面积代表化学发光过程中所产生的光信号总强度I_CL，拟合出不同ClO₂气体浓度c与光信号总强度I_CL之间的线性关系式：I_CL表示整个反应的总的化学发光强度；K表示测试条件常数或作为灵敏度的度量；c为待测物ClO₂浓度；C为积分常数。