大氣中PANs和CCl4在線氣相色譜分析和標定系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及氣相色譜分析技術領域，尤其是涉及一種大氣中PANs和CCl4在線氣相色譜分析和標定系統。
【背景技術】
[0002]過氧酰基硝酸酯，是具有RC(O)OONO2結構的一系列化合物的總稱(PANs);其中，PANs的兩個主要物種是過氧乙酰硝酸酯(PAN)和過氧丙酰硝酸酯(PPN)。
[0003]大氣中PAN是這類化合物中濃度最高的組分，是大氣光化學反應產生的重要二次污染物。PAN由于沒有天然一次排放源及平流層輸送的貢獻，只能在光的參與下，經揮發性有機物氧化與NO2反應產生。與臭氧(O3，部分平流層03可傳輸至對流層)相比，PAN具有更低的背景濃度(幾十個PPtv至幾百個pptv)，是一種更合適的大氣光化學污染指示劑。然而，PAN不僅是大氣中典型的植物毒素，而且還是眼睛的刺激劑，造成皮膚癌的可能致變物；另外，由于PAN具有的低溫穩定和高溫熱解的特性，城市區域光化學產生的PANs —旦擴散到中高對流層，便可長距離傳輸至偏遠地區下沉，并再次釋放出過氧自由基和NOx，故被廣泛認為是偏遠地區氮氧化物的主要來源。
[0004]大氣中PANs的污染水平及其時空變化特征對深入揭示大氣光氧化劑和二次顆粒物的形成機制以及合理評估其對環境的影響可提供重要科學依據。因此，大氣中痕量PANs的可靠測定已成為大氣環境化學領域關注的熱點，亟需發展具有高靈敏度的PANs在線分析檢測技術。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于提供一種大氣中PANs和CCl4在線氣相色譜分析和標定系統，該系統能夠準確測定大氣中PANs的污染水平、及其時空變化特征，對深入揭示大氣光氧化劑和二次顆粒物的形成機制，以及合理評估其對環境影響可提供高頻度時時在線觀測數據。
[0006]本發明提供一種大氣中PANs和CCl4在線氣相色譜分析和標定系統，包括:標定裝置，所述標定裝置用于合成PAN和CCl4標定氣體；采樣裝置，所述采樣裝置的輸入端分別與環境大氣和所述標定裝置的輸出端連通，所述采樣裝置用于定量采集所述環境大氣中的環境氣體或所述標定裝置合成的所述PAN和0:14標定氣體；分離裝置，所述分離裝置的輸入端與所述采樣裝置的輸出端連通，所述分離裝置用于對所述采樣裝置內所采集的氣體中PAN、PPN或CCl4g標物進行分離；檢測裝置，所述檢測裝置的輸入端與所述分離裝置的輸出端連通，所述檢測裝置用于對所述分離裝置分離出的所述目標物進行檢測并產生電信號。
[0007]其中，所述的大氣中PANs和0:14在線氣相色譜分析和標定系統，還包括:信號處理裝置，所述信號處理裝置的輸入端與所述檢測裝置的輸出端電連接，所述信號處理裝置用于對所述檢測裝置產生的所述電信號進行收集并傳輸；溫度控制裝置，所述溫度控制裝置分別與所述分離裝置和所述檢測裝置電連接，所述溫度控制裝置用于控制所述分離裝置和所述檢測裝置的工作溫度；電氣控制裝置，所述電氣控制裝置分別與所述標定裝置、所述采樣裝置、所述分離裝置、所述檢測裝置、所述信號處理裝置和所述溫度控制裝置電連接，所述電氣控制裝置用于實現并控制所述大氣中PANs和0:14在線氣相色譜分析和標定系統的自動化工作；數據顯示存儲裝置，所述數據顯示存儲裝置分別與所述信號處理裝置、所述溫度控制裝置和所述電氣控制裝置電連接，所述數據顯示存儲裝置用于接收所述信號處理裝置傳輸的所述電信號，并對所述電信號進行顯示存儲，并對所述大氣中PANs和CCl4在線氣相色譜分析和標定系統的控制信號和狀態數據進行顯示存儲。
[0008]具體地，所述標定裝置包括氣體源裝置，所述氣體源裝置通過質量流量控制器與光化學反應池連通。
[0009]進一步地，所述氣體源裝置包括N0/CC14混合標準氣體源裝置、丙酮標準氣體源裝置和合成空氣氣體源裝置；所述質量流量控制器包括與所述N0/CC14混合標準氣體源裝置對應連通的第一質量流量控制器，與所述丙酮標準氣體源裝置對應連通的第二質量流量控制器，以及與所述合成空氣氣體源裝置對應連通的第三質量流量控制器。
[0010]實際應用時，所述采樣裝置包括:采樣切換閥，所述采樣切換閥的輸入端通過管路分別與所述環境大氣和所述光化學反應池的輸出端連通；十通閥，所述十通閥的一號孔位與所述采樣切換閥的輸出端連通；定量環，所述定量環的輸入端與所述十通閥的二號孔位連通，所述定量環的輸出端與所述十通閥的九號孔位連通；氣體采樣栗，所述氣體采樣栗與所述十通閥的十號孔位連通。
[0011]其中，所述分離裝置為微型色譜柱箱，所述微型色譜柱箱包括預分離色譜柱和主分離色譜柱；所述預分離色譜柱的輸入端與所述十通閥的三號孔位連通，所述預分離色譜柱的輸出端與所述十通閥的六號孔位連通；所述主分離色譜柱的輸入端與所述十通閥的七號孔位連通，所述主分離色譜柱的輸出端與所述檢測裝置連通。
[0012]具體地，所述預分離色譜柱為毛細管氣相色譜柱；所述主分離色譜柱為毛細管氣相色譜柱。
[0013]進一步地，所述檢測裝置包括:檢測器切換閥，所述檢測器切換閥的輸入端與所述主分離色譜柱的輸出端連通；電子捕獲檢測器，所述電子捕獲檢測器的輸入端與所述檢測器切換閥的輸出端連通。
[0014]實際應用時，所述的大氣中PANs和0:14在線氣相色譜分析和標定系統，還包括:氦氣供給裝置，所述氦氣供給裝置通過第四質量流量控制器與所述十通閥的八號孔位連通，所述氦氣供給裝置用于為所述大氣中PANs和CCl4在線氣相色譜分析和標定系統提供載氣；氮氣供給裝置，所述氮氣供給裝置通過第五質量流量控制器與所述十通閥的四號孔位連通，所述氮氣供給裝置用于為所述大氣中PANs和0:14在線氣相色譜分析和標定系統提供反吹氣；所述氮氣供給裝置還通過第六質量流量控制器與所述檢測器切換閥的輸入端連通，所述氮氣供給裝置還用于為所述大氣中PANs和0:14在線氣相色譜分析和標定系統提供平衡氣；所述氮氣供給裝置還通過第七質量流量控制器與所述電子捕獲檢測器的輸入端連通，所述氮氣供給裝置還用于為所述大氣中PANs和CCl4在線氣相色譜分析和標定系統提供尾吹氣。
[0015]其中，所述光化學反應池的輸出端還與所述環境大氣連通；所述十通閥的五號孔位也與所述環境大氣連通；所述檢測器切換閥的放空端也與所述環境大氣連通。
[0016]相對于現有技術，本發明所述的大氣中PANs和CCl4在線氣相色譜分析和標定系統具有以下優勢:
[0017]本發明提供的大氣中PANs和CCl4在線氣相色譜分析和標定系統中，包括依次連通的標定裝置、采樣裝置、分離裝置和檢測裝置；標定裝置用于合成PAN和CCl4標定氣體，采樣裝置用于定量采集環境大氣中的環境氣體或合成的PAN和0:14標定氣體，分離裝置用于對采樣裝置內所采集的氣體中的PAN、PPN或CCl4S標物進行分離，檢測裝置用于對分離出的目標物進行檢測并產生電信號。由此分析可知，本發明提供的大氣中PANs和0:14在線氣相色譜分析和標定系統中，當標定裝置合成一定濃度范圍的PAN和CCl4標定氣體后，能夠通過采樣裝置對已合成的PAN和CCl4標定氣體或環境氣體進行采樣，并通過分離裝置對氣體樣品中的目標物進行分離，最后通過檢測裝置對分離出的目標物進行檢測并產生電信號用于系統標定和環境大氣檢測。因此，本發明提供的大氣中PANs和CCl4在線氣相色譜分析和標定系統，能夠準確測定大氣中PANs的污染水平、及其時空變化特征，對深入揭示大氣光氧化劑和二次顆粒物的形成機制，以及合理評估其對環境影響可提供高頻度時時在線觀測數據。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發明【具體實施方式】或現有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發明實施例提供的大氣中PANs和CCl4在線氣相色譜