專利名稱：用于臭氧老化試驗箱的臭氧濃度檢測方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種臭氧濃度檢測方法及裝置，特別是一種用于臭氧老化試驗箱的臭氧濃度檢測方法及裝置。
背景技術：
在現有技術中，臭氧老化試驗箱中的供氣系統是由空氣泵出口經穩壓器、干燥凈化器、流量計、加熱器和混合器而連通工作室進口構成的主供氣供氣路，以及由干燥凈化器的一支路出口經臭氧發生器而連通混合器的一支路進口構成的供臭氧氣路。而工作室的出氣管路上設置一個樣品管供測量臭氧濃度用。現有的臭氧老化試驗箱中濃度檢測方法主要有兩大類第一類，采集工作室輸出的尾氣用化學方法反應吸收其中的臭氧，再通過化學滴定而獲得臭氧濃度值。這類方法操作手續麻煩，費時多，還要嚴格控制采樣量，并要保證樣品吸收完全，很不容易做好。更為重要的是該方法無法實現實時連續檢測工作室中的臭氧濃度。而實現實時連續檢測工作室中的臭氧濃度是制造高品質實時連續可調節工作室臭氧濃度的儀器所必須的功能。
第二類，采用非色散紫外吸收法，電化學法等連續檢測工作室尾氣中的臭氧濃度。因為工作室尾氣中的臭氧濃度極低，常常僅有0.01-0.5PPM。因此其檢測系統需要很高的靈敏度和穩定性，才能獲得必要的檢測信號強度和信噪比。所以此類儀器的檢測系統結構復雜，制造成本很高。而且在工作室尾氣中的臭氧濃度低時檢測誤差較大。

發明內容
本發明的目的在于提供一種用于臭氧老化試驗箱的臭氧濃度檢測方法及裝置，能實時連續檢測工作室中的臭氧濃度，檢測系統結構較簡單，制造成本低。
為達到上述目的，本發明采用下述技術方案一種用于臭氧老化試驗箱的臭氧濃度檢測方法，包括測量向工作室供氣的主空氣供氣路的流量Q1，其特征在于，在測量主空氣供氣路流量Q1時，同時測量向空氣臭氧混合器供臭氧氣路的流量Q2，并采用非色散紫外吸收光度法檢測供臭氧氣路中臭氧氣體的臭氧濃度，從而換算出工作室中的臭氧濃度。
上述的主空氣供氣路中的空氣流量Q1為10-1000升/分，供臭氧氣路中含臭氧氣體的流量Q2為主空氣供氣路中空氣流量Q1的1/10-1/1000，即Q1/Q2＝10-1000；工作室中的氣體交換速率為1-3次/分。
上述的非色散紫外光吸收光度法檢測供臭氧氣路中含臭氧氣體臭氧濃度的方法之一是在臭氧發生器出氣管路上設置樣品管，在樣品管的一側以紫外光源照射，而另一側用檢測器檢測紫外線強度，從而獲得臭氧濃度信號輸出至信號處理器和讀數器；檢測步驟是a.開機后，先不開臭氧發生器，在無臭氧情況下先采集空白信號；b.打開臭氧發生器后，在繼續采集樣品信號；c.分別送信號處理器和讀數器，獲得連續實時臭氧濃度值；d.以固定Q1/Q2值換算出工作室中的臭氧濃度值。
上述的非色散紫外光吸收光度法檢測供臭氧氣路中含臭氧氣體臭氧濃度的方法之二是在臭氧發生器進氣管路上設置參比管，而出氣管路上設置樣品管，在參比管和樣品管的一側以紫外光源照射，而它們的另一側各用一個檢測器檢測紫外線強度，從而獲得臭氧濃度信號輸出至信號處理器和讀數器；檢測步驟是a.開機后，同時檢測參比管和樣品管的紫外光強度；同時送信號處理器和讀數器，調節讀數器的讀數為零。
b.打開臭氧發生器，同時檢測參比管和樣品管的紫外光強度；同時送信號處理器和讀數器，獲得連續實時臭氧濃度值；c.以固定Q1/Q2值換算出工作室中的臭氧濃度值。
一種用于臭氧老化試驗箱的臭氧濃度檢測裝置，包括由空氣泵出口經穩壓器、干燥凈化器、流量計、加熱器和混合器而連通工作室進口構成的主供氣路，以及由干燥凈化器的一支路出口經臭氧發生器而連通混合器的一支路進口構成的供臭氧氣路，其特征在于供臭氧氣路中，臭氧發生器的進氣管路上設置一個流量計，而出氣管路上設置一個樣品管；有一光路檢測系統，其結構是在樣品管的一側設置一個紫外光源，而另一側設置一個非色散紫外光強度檢測器，檢測器的輸出口連接一個信號處理系統的輸入口，信號處理系統的輸出口連接一個讀數系統的輸入口。
上述的臭氧發生器的進氣管路上還設置一個參比管；光路檢測系統中，參比管的一側對著紫外光源，而另一側設置一個非色散紫外光強度檢測器，其輸出口連接信號處理系統的輸入口。
本發明與現有技術相比，具有如下突出特點和顯著優點本發明排除已有技術中采用工作室尾氣為檢測對象，而是采用工作室供氣為檢測對象，將樣品管設置在供臭氧氣路中，被測氣體中的臭氧濃度高，從而獲得的樣品信號強，信噪比大，易于準確測量其臭氧濃度值，有利于提高測量準確度和可靠性，有利于提高儀器的工作穩定性，故對儀器的光路系統，電子信號處理系統和紫外檢測器的要求大大降低，檢測系統結構簡單，制造成本較低。


圖1是本發明的一個實施例的供氣系統結構框圖。
圖2是圖1示例的單光路檢測系統框圖。
圖3是本發明另一實施例的供氣系統結構框圖。
圖4是圖3示例的雙光路檢測系統框圖。
具體實施例方式
實施例一參見圖1和圖2，本用于臭氧老化試驗箱的臭氧濃度檢測方法，包括測量向工作室7供氣的主空氣供氣路的流量Q1，同時測量向空氣臭氧混合器6供臭氧氣路的流量Q2，并采用非色散紫外吸收光度法檢測供臭氧氣路中臭氧氣體的臭氧濃度，從而換算出工作室中的臭氧濃度。調整主空氣供氣路中的空氣流量Q1為10-1000升/分，供臭氧氣路中含臭氧氣體的流量Q2為主空氣供氣路中空氣流量Q1的1/10-1/1000，即Q1/Q2＝10-1000；工作室7中的氣體交換速率為1-3次/分。上述的非色散紫外光吸收光度檢測供臭氧氣路中含臭氧氣體臭氧濃度的方法是在臭氧發生器出氣管路上設置樣品管8，在樣品管8的一側以紫外光源12照射，而另一側用檢測器13檢測紫外線吸收光度而輸出臭氧濃度信號至信號處理器14和讀數器15；檢測步驟是a.開機后，先不開臭氧發生器，在無臭氧情況下先采集空白信號；b.打開臭氧發生器后，在繼續采集樣品信號；c.分別送信號處理器14和讀數器15，獲得連續實時臭氧濃度值；d.以固定Q1/Q2值換算處工作室7中的臭氧濃度值。
本實施例的用于臭氧老化試驗箱的臭氧濃度檢測裝置，參見圖1和圖2，包括由空氣泵1出口經穩壓器2、干燥凈化器3、流量計4、加熱器5和混合器6而連通工作室7進口構成的主供氣供氣路，以及由干燥凈化器3的一支路出口經臭氧發生器9而連通混合器6的一支路進口構成的供臭氧氣路，供臭氧氣路中，臭氧發生器9的進氣管路上設置一個流量計11，而出氣管路上設置一個樣品管8；有一光路檢測系統，其結構是在樣品管8的一側設置一個紫外光源12，而另一側設置一個非色散紫外吸收光度的檢測器13，檢測器13的輸出口連接一個信號處理系統14的輸入口，信號處理系統14的輸出口連接一個讀數系統1 5的輸入口。上述的紫外線波長為254nm，上述的檢測器13、16成都旭光的GD-18型紫外光敏管，上述的信號處理器14主要由一個電壓放大器輸出連接一個對數電路組成。
實施例二參見圖3和圖4，本實施例的檢測方法與上述實施例的檢測方法基本相同，所不同之處是非色散紫外光吸收光度法檢測供臭氧氣路中含臭氧氣體臭氧濃度的方法是在臭氧發生器進氣管路上設置參比管10，而出氣管路上設置樣品管8，在參比管10和樣品管8的一側以紫外光源12照射，而它們的另一側各用一個檢測器13、16檢測紫外線吸收光度而分別輸出臭氧濃度信號至處理器14和讀數器15；檢測步驟是a.開機后，同時檢測參比管和樣品管的紫外光強度；同時送信號處理器和讀數器，調節讀數器的讀數為零。
b.打開臭氧發生器，同時檢測參比管和樣品管的紫外光強度；同時送信號處理器和讀數器，獲得連續實時臭氧濃度值；c.以固定Q1/Q2值換算出工作室中的臭氧濃度值。
參見圖3和圖4，本實施例的檢測方法的裝置與上述實施例的檢測方法的裝置基本相同，所不同之處是臭氧發生器9的進氣管路上還設置一個參比管10；光路檢測系統中，參比管10的一側對著紫外光源12，而另一側設置一個非色散紫外光度的檢測器16，其輸出口連接信號處理系統14的輸入口。
權利要求
1.一種用于臭氧老化試驗箱的臭氧濃度檢測方法，包括測量向工作室(7)供氣的主空氣供氣路的流量Q1，其特征在于，在測量主空氣供氣路流量Q1時，同時測量向空氣臭氧混合器(6)供臭氧氣路的流量Q2，并采用非色散紫外吸收光度法檢測供臭氧氣路中臭氧氣體的臭氧濃度，從而換算出工作室中的臭氧濃度。
2.根據權利要求1所述的用于臭氧老化試驗箱的臭氧濃度檢測方法，其特征在于主空氣供氣路中的空氣流量Q1為10-1000升/分，供臭氧氣路中含臭氧氣體的流量Q2為主空氣供氣路中空氣流量Q1的1/10-1/1000，即Q1/Q2＝10-1000；工作室(7)中的氣體交換速率為1-3次/分。
3.根據權利要求1所述的用于臭氧老化試驗箱的臭氧濃度檢測方法，其特征在于非色散紫外光吸收光度法檢測供臭氧氣路中含臭氧氣體臭氧濃度的方法是在臭氧發生器出氣管路上設置樣品管(8)，在樣品管(8)的一側以紫外光源(12)照射，而另一側用檢測器(13)檢測紫外線強度，從而獲得臭氧濃度信號輸出至信號處理器(14)和讀數器(15)；檢測步驟是a.開機后，先不開臭氧發生器，在無臭氧情況下先采集空白信號；b.打開臭氧發生器后，再繼續采集樣品信號；c.分別送信號處理器(14)和讀數器(15)，獲得連續實時臭氧濃度值；d.以固定Q1/Q2值換算出工作室(7)中的臭氧濃度值。
4.根據權利要求1所述的用于臭氧老化試驗箱的臭氧濃度檢測方法，其特征在于非色散紫外光吸收光度法檢測供臭氧氣路中含臭氧氣體臭氧濃度的方法是在臭氧發生器進氣管路上設置參比管(10)，而出氣管路上設置樣品管(8)，在參比管(10)和樣品管(8)的一側以紫外光源(12)照射，而它們的另一側各用一個檢測器(13、16)檢測紫外線強度，從而獲得臭氧濃度信號輸出至處理器(14)和讀數器(15)；檢測步驟是a.開機后，同時檢測參比管(10)和樣品管(8)的紫外光強度；同時送信號處理器(14)和讀數器(15)，調節讀數器的讀數為零。b.打開臭氧發生器，同時檢測參比管(10)和樣品管(8)的紫外光強度；同時送信號處理器(14)和讀數器(15)，獲得連續實時臭氧濃度值；c.以固定Q1/Q2值換算出工作室(7)中的臭氧濃度值。
5.根據權利要求1所述的用于臭氧老化試驗箱的臭氧濃度檢測方法的裝置，包括由空氣泵(1)出口經穩壓器(2)、干燥凈化器(3)、流量計(4)、加熱器(5)和混合器(6)而連通工作室(7)進口構成的主供氣路，以及由干燥凈化器(3)的一支路出口經臭氧發生器(9)而連通混合器(6)的一支路進口構成的供臭氧氣路，其特征在于供臭氧氣路中，臭氧發生器(9)的進氣管路上設置一個流量計(11)，而出氣管路上設置一個樣品管(8)；有一光路檢測系統，其結構是在樣品管(8)的一側設置一個紫外光源(12)，而另一側設置一個非色散紫外吸收光度的檢測器(13)，檢測器(13)的輸出口連接一個信號處理系統(14)的輸入口，信號處理系統(14)的輸出口連接一個讀數系統(15)的輸入口。
6.根據權利要求5所述的用于臭氧老化試驗箱的臭氧濃度檢測方法的裝置，其特征在于臭氧發生器(9)的進氣管路上還設置一個參比管(10)；光路檢測系統中，參比管(10)的一側對著紫外光源(12)，而另一側設置一個非色散紫外光度的檢測器(16)，其輸出口連接信號處理系統(14)的輸入口。
全文摘要
本發明涉及一種用于臭氧老化試驗箱的臭氧濃度檢測方法及裝置。其檢測方法包括測量向工作室供氣的主空氣供氣路的流量Q1，其特征在于，在測量主空氣供氣路流量Q1時，同時測量向空氣臭氧混合器供臭氧氣路的流量Q2，并采用非色散紫外吸收光度法檢測供臭氧氣路中臭氧氣體的臭氧濃度，以固定Q1/Q2值換算出工作室中的臭氧濃度值。其測量裝置是在原有裝置中，臭氧發生器的進氣管路上設置一個流量計，而出氣管路上設置一個樣品管；并有一光路檢測系統，由樣品管、紫外光源，檢測器，信號處理器和讀數器組成。本發明能實時連續檢測工作室中的臭氧濃度，檢測系統結構較簡單，制造成本低。
文檔編號G01N21/61GK1525156SQ0315099
公開日2004年9月1日 申請日期2003年9月16日 優先權日2003年9月16日
發明者陳燁璞, 華明 申請人:上海大學, 無錫市彩登試驗設備技術有限公司