(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210113314.7 (22)申请日 2022.01.30 (71)申请人 暨南大学 地址 510630 广东省广州市黄埔大道西6 01 号 (72)发明人 郑君瑜　朱曼妮　廖松地　余飞　 (74)专利代理 机构 上海汉声知识产权代理有限 公司 3123 6 专利代理师 胡晶 (51)Int.Cl. G01N 21/31(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种用于气态污染物的双通道测量方法及 装置 (57)摘要 本发明公开了一种用于气态污染物的双通 道测量方法， 包括如下步骤S1： 捕集外部输入的 待检测气体中的污染气体， 将 污染气体由气态转 化为液态， 得到捕集液； S2： 对捕集液进行染色反 应， 得到染色反应液； S3： 向染色反应液通入相对 应波长的单色光， 接收经染色反应液透射后的单 色光的光信号强度并转换为测量电压信号； S4： 根据Lambert ‑Beer定律、 预设的零点电压信号和 测量电压信号计算可得到污染物浓度c。 本发明 广泛适用于可以采用分光光度法测量的气态污 染物； 应用双通道检测实现了超宽量程测量， 满 足污染源排放浓度变化范围宽、 波动大的量程需 求； 保证准确性和便携性； 无需人工计算步骤； 测 量速度快、 准确性高、 成本低。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 114518332 A 2022.05.20 CN 114518332 A 1.一种用于气态污染物的双通道测量方法， 其特 征在于， 包括如下步骤 S1： 捕集外部输入的待检测气体 中的污染气体， 将污染气体由气态转化为液态， 得到捕 集液； S2： 对所述捕集液进行染色反应， 得到染色反应液； S3： 将所述染色反应液存于短光程液芯光纤流通池或长光程液芯光纤流通池， 向所述 短光程液芯光纤流通池或所述长光程液芯光纤流通池通入与所述染色反应液相对应波长 的单色光， 接收经 所述染色反应液透射后的单色光的光信号强度并转换为测量电压信号； S4： 根据Lambert ‑Beer定律、 预设的零点电压信号和所述测量电压信号计算可得到污 染物浓度c， 公式如下 其中， A为吸光度， V0为所述零点电压信 号， V为所述测量电压信号， k为预设的系数， l为 所述短光 程液芯光纤流 通池或所述长光 程液芯光纤流 通池的长度， c为污染物浓度。 2.根据权利要求1所述的用于气态污染物的双通道测量方法， 其特征在于， 在所述步骤 S1之前还需要得到预设的所述 零点电压信号， 包括如下步骤 A1： 捕集外 部输入零气， 所述 零气为高纯氮气或压缩空气， 得到零气捕集液； A2： 对所述 零气捕集液进行染色反应， 得到零气染色反应液； A3： 将所述零气染色反应液存于所述短光程液芯光纤流通池和长光程液芯光纤流通 池， 向所述短光程液芯光纤流通池和所述长光程液芯光纤流通池通入与所述零气染色反应 液相对应波长的单色光， 接收经所述零气染色反应液透射后的单色光的光信号强度并转换 为所述零点电压信号。 3.根据权利要求2所述的用于气态污染物的双通道测量方法， 其特征在于， 在所述步骤 S1之前还需要得到所述系数k， 包括如下步骤 B1： 通入已知浓度的标准液， 进行染色反应， 得到标准染色反应液； B2： 将所述标准染色反应液存于所述短光程液芯光纤流通池和长光程液芯光纤流通 池， 向所述短光程液芯光纤流通池和所述长光程液芯光纤流通池通入与所述标准 染色反应 液相对应波长的单色光， 接收经所述标准染色反应液透射后的单色光的光信号强度并转换 为标准电压信号； B3： 重复所述步骤B1至B2， 直至记录至少3组不同浓度的所述标准液对应的所述标准电 压信号， 根据Lambert ‑Beer定律计算吸光度、 标定拟合公 式的斜率和截距， 从而 得到所述系 数k。 4.一种用于气态污染物的双通道测量装置， 应用如权利要求1至3所述的用于气态污染 物的双通道测量方法， 其特 征在于， 包括： 气体捕集模块、 反应模块和检测模块； 所述气体捕集模块与 所述反应模块管路连接， 用于从外部按照预设速率吸入待检测气 体， 并对所述待检测气体中的污染气体进行捕集， 得到捕集液； 所述反应模块分别与 所述气体捕集模块和所述检测模块管路连接， 所述反应模块用于 接收所述捕集液进行反应染色， 得到染色反应液； 所述检测模块采用 双通道检测， 用于接收所述染色反应液， 并根据所需测量精度以及权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114518332 A 2量程选择相对应的通道进行检测， 向所述染色反应液通入特定波长的单色光， 并接 收透射 所述染色反应液后的单色光， 基于透射所述色反应液的单色光后得到检测信号从而计算出 所述待检测气体中污染气体含量。 5.根据权利要求1所述的用于气态污染物的双通道测量装置， 其特征在于， 所述气体捕 集模块包括气体三 通电磁阀、 第一溶 液泵、 捕集阱和气体采样泵； 所述捕集 阱设有进口、 气体出口和液体出口， 所述捕集 阱用于对所述待检测气体中的 污染气体进行捕集； 所述捕集阱的进口分别与所述气体三通电磁阀的一端和所述第一溶液泵的一端管路 连接， 所述气体三通电磁阀另外两端分别用于吸入所述待检测气体和零气， 所述零气为高 纯氮气或压缩空气； 所述第一溶液泵的另一端用于通入吸收液， 以在所述捕集阱中吸收所 述待检测气体中的污染气体； 所述捕集阱的气体出口与 所述气体采样泵管路连接， 所述气体采样泵用于抽 气形成负 压， 使得所述待检测气体经 所述捕集阱捕集后从气体出口输出， 并经 所述气体采样泵排出； 所述捕集阱的液体出口与所述反应模块管路连接， 用于 输出所述捕集液。 6.根据权利要求5所述的用于气态污染物的双通道测量装置， 其特征在于， 还包括气液 分离器、 废液泵和质量 流量计； 所述气液分离器包括进口、 气体出口和液体出口， 所述气液分离器的进口与所述捕集 阱的气体出 口管路连接， 用于对捕集后的待检测气体进行气液分离， 所述液体出 口用于排 出分离后的液体， 所述气体出 口用于排出分离后的气体； 所述气体出 口与所述质量流量计 的一端管路连接， 所述质量流量计的另一端与所述气体采样泵管路连接， 所述质量流量计 用于对流经的气体流 量进行检测， 以对所述气体采样泵的抽气速率大小控制提供依据。 7.根据权利要求1所述的用于气态污染物的双通道测量装置， 其特征在于， 所述反应模 块包括液体三 通电磁阀、 第二溶 液泵、 第三溶 液泵、 反应 器和液体流 量计； 所述反应器包括进口和出口， 用于接收所述捕集液和反应液以进行反应染色； 所述反 应器的进口分别与所述第二溶液泵的一端和所述第三溶液泵的一端管路连接， 所述第二溶 液泵的另一端与所述液体三通电磁阀的一端 管路连接， 所述第三溶液泵的另一端用于通入 所述反应液； 所述液体三通电磁阀的另外两端分别为第一进口和第二进口， 所述第二进口 用于通入标准液至所述反应器以进行标定； 所述第一进口与所述液体流量计的一端管路连 接， 所述液体流量计的另一端与所述气体捕集模块管路连接， 用于检测 流经的所述捕集液 的流量大小。 8.根据权利要求1所述的用于气态污染物的双通道测量装置， 其特征在于， 所述检测模 块包括第四溶液泵、 第 五溶液泵、 发光组件、 检测组件、 短光程液芯光纤流通池和长光程液 芯光纤流 通池； 所述第四溶液泵的一端与 所述反应模块管路连接， 另一端与 所述短光程液芯光纤流通 池管路连接， 用于向所述短光 程液芯光纤流 通池通入所述染色反应液以进行测量； 所述第五溶液泵的一端与 所述反应模块管路连接， 另一端与 所述长光程液芯光纤流通 池管路连接， 用于向所述长光 程液芯光纤流 通池通入所述染色反应液以进行测量； 其中， 所述短光程液芯光纤流通池和所述长光程液芯光纤流通池所对应的检测量程和 精度不同；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114518332 A 3