CN102590133B - 在线监测仪 - Google Patents
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Abstract
一种在线监测仪，用于空气质量的在线监测，包括红外光源。该红外光源包括硅碳棒，硅碳棒包括两个电极，两个电极用于将硅碳棒接入供电电源的闭合回路。上述在线监测仪，采用硅碳棒作为辐射光源，硅碳棒阻值小，通电正常工作情况下，近似黑体辐射，辐射功率密度大，有助于提高在线监测仪的监测精度。同时，制作原料便宜，加工成型简单，因此成本较低，易于推广和普及。
Description
【技术领域】
本发明涉及空气质量监测领域，特别是涉及一种用于空气质量监测的在线监测仪。
【背景技术】
环境污染已经成为世界普遍关注的重大问题。随着工业经济的发展，空气污染的加重，环境空气质量监测成为当今世界十分艰巨的任务。空气质量监测需要准确、稳定的监测仪器，以满足现代环境监测发展的需要。
非分散红外法在线监测仪以其高准确性和灵敏性成为当前空气中一氧化碳、二氧化碳以及二氧化硫等气体监测的主要方法，而红外光源是非分散红外法在线监测仪的核心元件之一，其性能的好坏直接影响到整台仪器的工作性能。就非分散红外法在线监测仪所使用的传统的红外光源而言，国外的红外光源价格昂贵，提高了在线监测仪的成本，国内市场出售的红外光源功率密度偏小，势必影响在线监测仪的监测精度。如一氧化碳对波长在4.5～5微米区的红外光吸收能力强，但是国内市场出售的红外光源在4.5～5微米波长区辐射弱，便会影响一氧化碳的监测精度。
另外，由于传统的红外光源波谱分布较窄，在进行不同气体监测时需要更换红外光源或监测仪器，降低了检测仪器的性价比。如一氧化碳在线监测仪的红外光源的波谱分布在4.5～5微米波长区，那么对于在6.82～9微米区的红外光具有较强吸收能力的二氧化硫和对波长为2.7微米、4.26微米、14.5微米的红外光具有较强吸收能力的二氧化碳的监测就需要更换红外光源或者监测仪器。
【发明内容】
基于传统的在线监测仪成本高以及检测精度较低的问题，有必要提供一种价格低、检测精度较高的在线监测仪。
一种在线监测仪，用于空气质量的在线监测，包括红外光源，其特征在于，所述红外光源包括硅碳棒，所述硅碳棒包括两个电极，所述两个电极用于将所述硅碳棒接入供电电源的闭合回路。
在优选的实施例中，所述硅碳棒由铝碳化硅、氮化硅和二硅化钼混合烧制而成。
在优选的实施例中，所述硅碳棒中铝碳化硅、氮化硅和二硅化钼的质量比为1∶2∶1。
在优选的实施例中，所述硅碳棒为柱体，所述硅碳棒柱体的侧面开设有自柱体一端的端面开始沿柱体轴向延伸的切口，所述两个电极设置于所述端面并分隔于所述切口的两侧。
在优选的实施例中，所述两个电极连接有导线，所述硅碳棒设置电极的一端固定陶瓷，所述导线穿过所述陶瓷与所述两个电极相连。
在优选的实施例中，所述陶瓷为氧化铝陶瓷。
在优选的实施例中，所述在线监测仪用于一氧化碳气体的在线监测。
在优选的实施例中，所述在线监测仪还用于二氧化硫或二氧化碳气体的在线监测。
上述在线监测仪，采用硅碳棒作为辐射光源，硅碳棒阻值小，通电正常工作情况下，近似黑体辐射，辐射功率密度大，有助于提高在线监测仪的监测精度。同时，制作原料便宜，加工成型简单，因此成本较低，易于推广和普及。
【附图说明】
图1为本发明较佳实施例的红外光源的结构图；
其中，100-红外光源；110-硅碳棒；120-陶瓷；130-导线；112-切口。
【具体实施方式】
为了解决传统的在线监测仪成本高，以及检测精度较低的问题，提供一种价格低、检测精度较高的在线监测仪。
如图1所示，本发明较佳实施例的在线监测仪，用于空气质量的在线监测。该在线监测仪包括红外光源100。红外光源100包括硅碳棒110。硅碳棒110包括两个电极，两个电极用于将硅碳棒110接入供电电源的闭合回路。
上述在线监测仪，采用硅碳棒110作为辐射光源，硅碳棒110阻值小，通电正常工作情况下，近似黑体辐射，辐射功率密度大，有助于提高在线监测仪的监测精度。同时，制作原料便宜，加工成型简单，因此成本较低，易于推广和普及。
在本实施例中，硅碳棒110由铝碳化硅、氮化硅和二硅化钼混合烧制而成。其中，铝碳化硅、氮化硅和二硅化钼质量比为1∶2∶1。硅碳棒110表面在高温下能够生成致密的氧化硅膜，阻止了内层材料的持续氧化和老化，提高了光源稳定性，有效延长了光源使用寿命。由铝碳化硅、氮化硅和二硅化钼混合烧制而成的硅碳棒光源，比普通的碳化硅光源在常温及高温下强度和硬度都要大，热膨胀系数更小，不易产生热应力及形变，使用寿命更长。
在本实施例中，硅碳棒110为柱体，硅碳棒110柱体的侧面开设有自柱体一端的端面开始沿柱体轴向延伸的切口112。两个电极设置于该端面上并分隔于切口112的两侧。切口112自硅碳棒110的一端的端面开始延伸至另一端并且保持另一端不被切断。工作状态下，供电电源的电流从一个电极进入硅碳棒110，自该电极所在端流向硅碳棒110的另一端，再从另一端流向硅碳棒110的电极所在端的另一电极，返回供电电源，形成闭合回路。切口112的设置，有效的增大了红外光源100的辐射面。
在本实施例中，两个电极连接有导线130。导线130采用耐高温线，使用时，通过该耐高温线接入供电电路即可。硅碳棒110设置电极的一端固定陶瓷120，导线130穿过陶瓷120与两个电极相连。陶瓷120与硅碳棒110固定，形成整体，以便于红外光源100的安装和拆卸。
在本实施例中，陶瓷120为氧化铝陶瓷。氧化铝陶瓷具有优异的电性能、热性能和机械性能，抗折强度高，热膨胀系数小，绝缘强度大。
在本实施例中，在线监测仪用于一氧化碳气体的在线监测。该在线监测仪的采用硅碳棒110作为辐射光源，在4.5～5微米波长区辐射强，一氧化碳对波长在4.5～5微米区的红外光吸收能力强，有利于提高一氧化碳的监测精度。
在一个实施例中，在线监测仪用于二氧化硫或二氧化碳气体的在线监测。该在线监测仪的采用硅碳棒110作为辐射光源，红外光源100的红外辐射波谱分布宽，覆盖2～20微米波长区，能运用于二氧化硫(对于在6.82～9微米区的红外光具有较强吸收能力)或二氧化碳(对波长为2.7微米、4.26微米、14.5微米的红外光具有较强吸收能力)等气体的监测。在进行不同气体监测时无需更换红外光源或监测仪器，提高了在线监测仪的性价比。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种在线监测仪，用于空气质量的在线监测，包括红外光源，其特征在于，所述红外光源包括硅碳棒，所述硅碳棒包括两个电极，所述两个电极用于将所述硅碳棒接入供电电源的闭合回路；所述硅碳棒由铝碳化硅、氮化硅和二硅化钼混合烧制而成。
2.根据权利要求1所述的在线监测仪，其特征在于，所述硅碳棒中铝碳化硅、氮化硅和二硅化钼的质量比为1:2:1。
3.根据权利要求1所述的在线监测仪，其特征在于，所述硅碳棒为柱体，所述硅碳棒柱体的侧面开设有自柱体一端的端面开始沿柱体轴向延伸的切口，所述两个电极设置于所述端面并分隔于所述切口的两侧。
4.根据权利要求3所述的在线监测仪，其特征在于，所述两个电极连接有导线，所述硅碳棒设置电极的一端固定陶瓷，所述导线穿过所述陶瓷与所述两个电极相连。
5.根据权利要求4所述的在线监测仪，其特征在于，所述陶瓷为氧化铝陶瓷。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的在线监测仪，其特征在于，所述在线监测仪用于一氧化碳气体的在线监测。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的在线监测仪，其特征在于，所述在线监测仪用于二氧化硫或二氧化碳气体的在线监测。
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