Dbd離子化檢測器及其檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測設(shè)備，具體地說，是一種用于檢測地表水、飲用水中半揮發(fā)性有機物的檢測器。
【背景技術(shù)】
[0002]半揮發(fā)性有機物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、及時應(yīng)對環(huán)境污染事故，需將水體SVOC納入在線、現(xiàn)場環(huán)保監(jiān)測體系，實現(xiàn)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》GB3838—2002中至少24種半揮發(fā)性有機物監(jiān)測因子的連續(xù)自動監(jiān)測。
[0003]目前，常用的檢測器主要有熱傳導檢測器TCD、氫火焰離子化檢測器FID、電子捕獲檢測器E⑶、火焰光度檢測器Fro等。這些檢測器中，T⑶能夠?qū)崿F(xiàn)所有組分的檢測，但是靈敏度不高;FID、E⑶、Fro等檢測器選擇性較強，一般需要組合使用，設(shè)備相對復雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對上述現(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、靈敏度高的DBD離子化檢測器及其檢測方法。
[0005]本發(fā)明的DBD離子化檢測器，包括本體，所述本體內(nèi)設(shè)置有檢測腔。
[0006]所述檢測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)阻擋放電機構(gòu)和極化電壓離子收集機構(gòu)。
[0009]所述介質(zhì)阻擋放電機構(gòu)包括相對設(shè)置的兩個放電電極，位于檢測腔頂部內(nèi)壁的外側(cè)。
[0010]所述極化電壓離子收集機構(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)阻擋放電機構(gòu)與極化電壓離子收集機構(gòu)之間。
[0012]優(yōu)選的是，所述極化電極連接有直流電源，所述直流電源通過極化導線與記錄儀相連，所述極化導線接地;所述收集電極通過收集導線與記錄儀相連;所述極化導線與收集導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，所述收集電極位于極化電極之間。
[0014]一種DBD離子化檢測器的檢測方法，步驟如下:
[0015]I將氦氣通過載氣入口通入到檢測腔中，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將樣氣依次通過樣氣入口和管柱，送入到檢測腔中。
[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)生的電子通過極化電壓形成的電場時被收集電極收集，使收集電極與極化電極之間形成微電流，剩余氣體通過樣氣出口排出。
[0019]5記錄儀測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間和峰面積測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離子化檢測器上下分成DBD放電區(qū)和極化電壓離子收集區(qū)，通過等離子體使所有化合物離子化，實現(xiàn)對所有組分的有效檢測，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，無須多檢測器聯(lián)用即可實現(xiàn)半揮發(fā)性有機物的連續(xù)監(jiān)測，不會使化合物發(fā)生反應(yīng)，保證化合物離子的完整性，保證檢測精度。
[0021]采用兩個極化電極和一個收集電極進行電子的收集，通過形成的微電流進行檢測，靈敏度高，穩(wěn)定性強。極化電極和收集電極直接連接電阻值較高的高電阻，使電位信號放大，便于記錄儀進行檢測。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。
【附圖說明】
[0022]附圖1為DBD離子化檢測器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]附圖2為極化電壓離子收集機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為了能進一步了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征及其它目的，現(xiàn)結(jié)合所附較佳實施例詳細說明如下，所說明的較佳實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并非限定本發(fā)明。
[0025]本發(fā)明的【具體實施方式】如下:
[0026]如圖1所示，DBD離子化檢測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)置有檢測腔2。
[0027]檢測腔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]檢測腔2內(nèi)安裝有管柱3，管柱3頂端開口，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)阻擋放電機構(gòu)和極化電壓離子收集機構(gòu)，將檢測腔2分為DBD放電區(qū)和極化電壓離子收集區(qū)。
[0030]介質(zhì)阻擋放電機構(gòu)包括相對設(shè)置的兩個放電電極4-1，兩個放電電極4-1分別與放電電源相連。為了避免放電電極4-1與檢測腔2內(nèi)氣體接觸，放電電極4-1位于檢測腔2頂部內(nèi)壁的外側(cè)，與氣體隔開。
[0031]極化電壓離子收集機構(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，負極通過極化導線與記錄儀5-4相連，極化導線接地。
[0033]收集電極5-2通過收集導線與記錄儀5-4相連。極化導線與收集導線之間連接有高電阻5-5，也使收集電極5-2通過高電阻5-5接地。
[0034]極化電極5-1上下設(shè)置兩個，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)阻擋放電機構(gòu)與極化電壓離子收集機構(gòu)之間，避免從管柱入到檢測腔2的樣氣進入DBD放電區(qū)，并能夠迅速與等離子體接觸混合，進行離子化。
[0036]檢測時，將惰性氣體氦氣通過載氣入口通入到檢測腔中，接通與放電電極相連的電源，電源通過放電電極進行放電，由于放電能量較高，擊穿檢測腔2的壁，進入到檢測腔內(nèi)，激發(fā)氦氣等離子體。
[0037]同時待檢測的樣氣通過樣氣入口進入到管柱內(nèi)，并沿著管柱向上，從管柱頂端開口流出，進入到檢測腔中。
[0038]氦氣等離子體向下流動，反沖進入檢測腔中的樣氣，與樣氣混合并吹動樣氣向下流動。
[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)生正離子和負離子。
[0040]向下流動的氣體進入極化電壓離子收集區(qū)，在極化電壓形成的電場作用下，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間和峰面積測出樣氣中的成分以及成分的含量。
[0042]而剩余氣體通過檢測腔2與管柱3之間的環(huán)隙進入到樣氣出口 1-2，并排出。
【主權(quán)項】
1.一種DBD離子化檢測器，其特征在于，包括本體(I)，所述本體(I)內(nèi)設(shè)置有檢測腔⑵， 所述檢測腔(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)阻擋放電機構(gòu)和極化電壓離子收集機構(gòu)， 所述介質(zhì)阻擋放電機構(gòu)包括相對設(shè)置的兩個放電電極(4-1)，位于檢測腔(2)頂部內(nèi)壁的外側(cè)， 所述極化電壓離子收集機構(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)阻擋放電機構(gòu)與極化電壓離子收集機構(gòu)之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DBD離子化檢測器，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)通過極化導線與記錄儀(5-4)相連，所述極化導線接地；所述收集電極(5-2)通過收集導線與記錄儀(5-4)相連;所述極化導線與收集導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離子化檢測器，其特征在于，所述極化電極(5-1)上下設(shè)置兩個，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)離子化檢測器的檢測方法，其特征在于，步驟如下: (1)將氦氣通過載氣入口通入到檢測腔中，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)將樣氣依次通過樣氣入口和管柱，送入到檢測腔中； (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)生的電子通過極化電壓形成的電場時被收集電極收集，使收集電極與極化電極之間形成微電流，剩余氣體通過樣氣出口排出； (5)記錄儀測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間和峰面積測出樣氣中的成分以及成分的含量。
【專利摘要】一種DBD離子化檢測器，包括本體，所述本體內(nèi)設(shè)置有檢測腔。所述檢測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)阻擋放電機構(gòu)和極化電壓離子收集機構(gòu)。所述介質(zhì)阻擋放電機構(gòu)包括相對設(shè)置的兩個放電電極，位于檢測腔頂部內(nèi)壁的外側(cè)。所述極化電壓離子收集機構(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離子化檢測器上下分成DBD放電區(qū)和極化電壓離子收集區(qū)，通過等離子體使所有化合物離子化，實現(xiàn)對所有組分的有效檢測，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，無須多檢測器聯(lián)用即可實現(xiàn)半揮發(fā)性有機物的連續(xù)監(jiān)測，不會使化合物發(fā)生反應(yīng)，保證化合物離子的完整性，保證檢測精度。
【IPC分類】G01N27/70
【公開號】CN105606695
【申請?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
【申請人】青島佳明測控科技股份有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年3月28日