鮑 春 孫圣坤 黃 華

(1.上海儀電分析儀器有限公司，上海 201199)

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儀器研制與改進(jìn)

便攜式環(huán)境空氣VOCs現(xiàn)場(chǎng)快速分析儀的研制與應(yīng)用

鮑 春 孫圣坤 黃 華

(1.上海儀電分析儀器有限公司，上海 201199)

介紹了便攜式環(huán)境空氣VOCs現(xiàn)場(chǎng)快速分析儀的結(jié)構(gòu)、基本原理及應(yīng)用。分別對(duì)儀器的各部件(如氣源系統(tǒng)、過(guò)濾/凈化系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、檢測(cè)器系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng))的研制進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。便攜式環(huán)境空氣VOCs現(xiàn)場(chǎng)快速分析儀采用的是氣相色譜法，內(nèi)置自主研發(fā)的光離子化檢測(cè)器，用空氣做載氣，通過(guò)“零點(diǎn)空氣”過(guò)濾/凈化處理，配合自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)采集和專業(yè)色譜分析軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境空氣VOCs現(xiàn)場(chǎng)、原位、快速、連續(xù)檢測(cè)等應(yīng)用，具有通用性強(qiáng)和市場(chǎng)前景廣等優(yōu)點(diǎn)。

環(huán)境空氣VOCs 光離子化檢測(cè)器 氣相色譜法 零點(diǎn)空氣

1 引 言

VOCs(Volatile Organic Compounds)揮發(fā)性有機(jī)物, 是指常溫下飽和蒸汽壓大于70 Pa、常壓下沸點(diǎn)在260℃以下的有機(jī)化合物，或在20℃條件下蒸汽壓大于或者等于10 Pa具有相應(yīng)揮發(fā)性的全部有機(jī)化合物。在常溫下可以以蒸發(fā)的形式存在于空氣中，它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的氣味性，會(huì)影響皮膚和人體黏膜，對(duì)人體產(chǎn)生急性損害。目前常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)分析方法，用以Tenax-TA作為吸附劑的VOCs吸附管收集一定體積的空氣樣品，空氣流中的揮發(fā)性有機(jī)化合物保留在吸附管中。采樣后，拿回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行解析處理，然后采用相應(yīng)的氣相、質(zhì)譜或化學(xué)分析等檢測(cè)分析。此方法采樣和檢測(cè)過(guò)程復(fù)雜，專業(yè)性要求高，檢測(cè)不易實(shí)現(xiàn)，測(cè)量成本相對(duì)較高，對(duì)于應(yīng)急與突發(fā)事件快速檢測(cè)，也根本無(wú)法適應(yīng)特殊場(chǎng)合和應(yīng)用環(huán)境的要求。

隨著社會(huì)發(fā)展，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)、原位、快速、連續(xù)檢測(cè)等應(yīng)用，傳統(tǒng)的氣相色譜儀就顯得力不從心，發(fā)展便攜、低耗、快速、可連續(xù)檢測(cè)的微型便攜式氣相色譜儀就顯得非常重要，而這一塊巨大的市場(chǎng)將成為氣相色譜儀未來(lái)幾年新的增長(zhǎng)亮點(diǎn)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外陸續(xù)有微型便攜式氣相色譜儀的研發(fā)報(bào)道和商品化的儀器推出，上海儀電分析儀器有限公司針對(duì)環(huán)境空氣中VOCs的檢測(cè)，研發(fā)出了GC190A便攜式環(huán)境空氣VOCs現(xiàn)場(chǎng)快速分析儀。

2 主要技術(shù)指標(biāo)

VUV燈光源(eV)： 10.6

最小檢測(cè)限(g/mL)：≤1×10-12

測(cè)定范圍(mg/m3)：0. 001～100

定量重復(fù)性(%)：≤ 3

基線噪聲(μV) ：≤ 50

基線漂移(μV /30min)：≤ 500

測(cè)試條件：檢測(cè)器溫度120℃，柱溫箱溫度60℃，發(fā)生器溫度320℃

儀器尺寸：385mm×190mm×350mm

凈重：12kg

3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

便攜式氣相色譜儀和傳統(tǒng)的氣相色譜儀相比，體積要縮小，性能指標(biāo)不能有下降，必須進(jìn)行一些技術(shù)革命性的設(shè)計(jì)，如柱箱的設(shè)計(jì)、在線富集和解析等。研發(fā)便攜式色譜要避開(kāi)傳統(tǒng)通用色譜的路子，利用現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、傻瓜化、易操作，同時(shí)走系列化專用檢測(cè)、監(jiān)測(cè)儀之路，做到便攜、低耗、快速、現(xiàn)場(chǎng)、在線，通過(guò)采用合適的技術(shù)路線，使得儀器整體在耗能、耗氣等指標(biāo)大大減低，這也符合國(guó)家節(jié)能政策，系統(tǒng)方案框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)方案框圖

4 硬件設(shè)計(jì)

4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在儀器整體設(shè)計(jì)方面，首先要保障技術(shù)指標(biāo)和技術(shù)性能要求；其次，從機(jī)、電、氣一體化理念出發(fā)，使整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理；同時(shí)還要恰當(dāng)引入人機(jī)工程理念，設(shè)計(jì)出良好的人機(jī)界面，優(yōu)化系統(tǒng)的可操作性和可控性，保證機(jī)器操作方便。整機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)，主要包含：前面板部件、柱箱部件、左側(cè)板、頂板部件、采樣手把、后面板、六通閥定量環(huán)、載氣泵、右側(cè)板、固定板和機(jī)架部件等部分。各部分既分離，又有機(jī)組合，融為一體，形成結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理的整體，便攜式環(huán)境空氣VOCs現(xiàn)場(chǎng)快速分析儀結(jié)構(gòu)示意圖如圖2。

柱箱部件主要包含色譜柱模塊和檢測(cè)器, 通過(guò)支架和螺絲固定于機(jī)架部件上，是微型色譜的核心技術(shù)；微型色譜主要用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)或監(jiān)測(cè)，可靠性是最大的考驗(yàn)，為了確保分離度好、柱效高和柱容量小等分離效果，目前色譜大量采用石英毛細(xì)柱作為分離柱，由于石英材質(zhì)特性，其缺點(diǎn)易斷裂，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)可靠性無(wú)法保證，為了解決此難題，設(shè)計(jì)選用的是美國(guó) RESTEK公司金屬毛細(xì)管色譜柱，在保證了色譜的分離度的同時(shí)，又徹底解決了石英毛細(xì)管色譜柱在現(xiàn)場(chǎng)和運(yùn)輸過(guò)程中易斷裂，難組裝等缺點(diǎn)；色譜柱在工作過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)對(duì)快速升/降溫，是一個(gè)重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的色譜柱加熱方式為把色譜柱放置于柱箱內(nèi)，然后直接加熱柱箱，利用風(fēng)扇使其熱量進(jìn)行對(duì)流，從而達(dá)到熱平衡；這種加熱方式，柱箱體積設(shè)計(jì)大，本身功耗大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)快速升/降溫，且不適合便攜式色譜儀的應(yīng)用；較為現(xiàn)代的設(shè)計(jì)有：在柱箱體內(nèi)設(shè)計(jì)加熱骨架，把毛細(xì)管纏繞在骨架上，然后通過(guò)骨架壁上的加熱裝置對(duì)毛細(xì)管進(jìn)行加熱，這種加熱方式加熱不均勻，效率較低，無(wú)法滿足現(xiàn)代分析技術(shù)快速分離檢測(cè)的發(fā)展要求。為了克服以上的不足，本設(shè)計(jì)采用一體化的柱上加熱技術(shù)，將毛細(xì)管色譜柱嵌套于色譜柱加熱體內(nèi)，色譜柱加熱體嵌套于柔性加熱絕緣套內(nèi)，通過(guò)螺絲擠壓石墨卡套連接于六通閥和檢測(cè)器之間，色譜柱加熱體通過(guò)簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)直接插入兩端連接接頭內(nèi)，并通過(guò)柱箱內(nèi)絕緣、耐熱支架固定，同時(shí)連接接頭設(shè)計(jì)有加熱電極端子，使其直接對(duì)色譜柱加進(jìn)行加熱，加熱電極端子通過(guò)連接頭固定柱和連接墊片固定于柱箱，柱箱內(nèi)設(shè)置有精密熱電阻[1]。在滿足快速分離檢測(cè)的前提下,通過(guò)減小柱箱熱容，提高電子控溫精度，最大限度地減小電功率；檢測(cè)器選擇PID(光離子化檢測(cè)器)作為微型色譜的檢測(cè)器，它擁有比氫火焰化檢測(cè)器(FID)高出50～100倍的靈敏度，無(wú)輻射、無(wú)明火[2,3]；無(wú)需富集設(shè)備，系統(tǒng)自動(dòng)采集，直接進(jìn)樣便可檢測(cè)出氣體中10-12級(jí)的苯系物；光源選用絕對(duì)光通量輸出大，靈敏度高的氪燈(10.6 eV)作為紫外光源[4]，柱箱部件結(jié)構(gòu)示意圖如圖3。

圖2 便攜式環(huán)境空氣VOCs現(xiàn)場(chǎng)快速分析儀結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 柱箱部件結(jié)構(gòu)示意圖

采樣手把是樣品進(jìn)入儀器的入口通道，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，空氣中會(huì)含有顆粒物，長(zhǎng)時(shí)間使用，會(huì)污染氣路管道和堵塞色譜柱，所以設(shè)計(jì)中連手把在內(nèi)設(shè)有5μm過(guò)濾器和無(wú)線信號(hào)發(fā)射器，先將空氣中顆粒物過(guò)濾掉，再通過(guò)采樣泵吸入儀器定量環(huán)內(nèi)，整個(gè)過(guò)程控制，通過(guò)手把無(wú)線信號(hào)觸發(fā)遙控實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單，易操作，采樣手把結(jié)構(gòu)示意圖如圖4。

圖4 采樣手把結(jié)構(gòu)示意圖

六通閥定量環(huán)是保證儀器的重復(fù)性的核心部件，樣品通過(guò)采樣手把采樣進(jìn)入儀器，一部分樣品保留的定量環(huán)內(nèi)，多余的樣品會(huì)通過(guò)后面板排空口排出，整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)定量；為了保證儀器的最低檢測(cè)限，本設(shè)計(jì)選用的是1mL定量環(huán)，六通閥定量環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖如圖5。

圖5 六通閥定量環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖

由于PID檢測(cè)器的高靈敏度特點(diǎn)，所以對(duì)整機(jī)載氣系統(tǒng)氣源的純度要求很高，至少在99.999%以上。儀器在研發(fā)之初，借鑒了傳統(tǒng)色譜所用的載氣種類，分別選了高純氮?dú)狻錃夂涂諝庾鳛檩d氣，通過(guò)大量的試驗(yàn)驗(yàn)證，都達(dá)到了預(yù)期的試驗(yàn)效果，相同試驗(yàn)條件下，噪聲低，信噪比高。在考慮使用載氣承載方式上，進(jìn)行了大量的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上很多需要用高純氣體的便攜式儀器，都采用傳統(tǒng)的載氣鋼瓶模式，其缺點(diǎn)是，當(dāng)載氣用完后，再次充氣是個(gè)繁瑣的工作，需要專業(yè)人士操作，制氣設(shè)備產(chǎn)出氣純度要求高，且鋼瓶使用壽命有限，易污染，整體成本相對(duì)較高。為了克服上述缺點(diǎn)，方便用戶使用，設(shè)計(jì)打破了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，放棄了使用鋼瓶的方式，研發(fā)了一種小型氫氣發(fā)生器，內(nèi)置到儀器里，后端再串聯(lián)過(guò)濾系統(tǒng)，試驗(yàn)效果較好，達(dá)到了預(yù)期要求，后期通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，因小型氫氣發(fā)生器采用的電解液方式，氧氣產(chǎn)出氣攜帶少量堿液，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)對(duì)儀器產(chǎn)生一定的腐蝕，大大降低了儀器的使用壽命；通過(guò)了大量試驗(yàn)比較，最后選用了以空氣做載氣。由于儀器檢測(cè)的是環(huán)境空氣VOCs，對(duì)于載氣的要求首先要對(duì)空氣中的PID有響應(yīng)的物質(zhì)進(jìn)行消除，才能得到高純的“零點(diǎn)空氣”載氣，為此研發(fā)了一種零點(diǎn)空氣發(fā)生器裝置，對(duì)空氣中的PID響應(yīng)的物質(zhì)進(jìn)行吸收分解，前端配合采用內(nèi)置微型空氣泵作為產(chǎn)出氣，后經(jīng)過(guò)硅膠、活性炭、分子篩等吸附過(guò)濾系統(tǒng)，來(lái)進(jìn)一步提高其純度，從而得到高純的“零點(diǎn)空氣”，為儀器提供氣源。

4.2 電路設(shè)計(jì)

整機(jī)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)儀器的自動(dòng)進(jìn)樣、采樣和分析，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)器、柱箱和發(fā)生器的溫度控制，壓力泵的控制，以及人機(jī)界面的控制等。所以首先要選定一款底層的控制芯片。市面上控制芯片多種多樣，設(shè)計(jì)時(shí)首先從性能、功能、價(jià)格等多方面進(jìn)行篩選，最終選定ARM-cortex-M3的一款芯片，此芯片是在原ARM7的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，不僅功能豐富，性能穩(wěn)定，而且價(jià)格合理。以ARM-cortex-M3為核心，加上外圍電路，以此為平臺(tái)，設(shè)計(jì)出基本的軟件。根據(jù)具體的要求，并結(jié)合大量的試驗(yàn)，反復(fù)優(yōu)化程序，配合硬件電路中電源的合理性修改，電阻電容參數(shù)的修改，最終實(shí)現(xiàn)了儀器的自動(dòng)進(jìn)樣、采樣和分析，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)器、柱箱和發(fā)生器的溫度控制，壓力泵的控制，并且保證了控制的精度。

MPU通訊和控制是微型色譜的大腦，除了要協(xié)調(diào)控制各單元工作，重要的是要處理色譜數(shù)據(jù)，計(jì)算并給出定性和定量檢測(cè)結(jié)果，管理譜圖庫(kù)和圖譜搜索；提供友好的人機(jī)界面以及實(shí)現(xiàn)與其它數(shù)據(jù)設(shè)備的通訊。特別是溫度和流量的穩(wěn)定性是決定色譜儀整機(jī)性能的決定性因素，好的溫控要達(dá)到控溫準(zhǔn)確，重復(fù)性好，而且可以準(zhǔn)確程序升溫，采用熱容小的溫度傳感器、脈沖調(diào)寬輸出、高位數(shù)AD、高的數(shù)據(jù)采集處理速度、合適的算法來(lái)滿足控溫要求，開(kāi)始采用普通的ADC很難使溫度的精度達(dá)到要求，后面通過(guò)和ADC芯片廠商的溝通，并通過(guò)幾款高精度ADC試驗(yàn)比較，最終系統(tǒng)采用了高度集成的，多通道，低功耗24位傳感器模擬前端，此電路特有一個(gè)精密24位三角積分ADC,并具有可編程電流源來(lái)為阻性溫度檢測(cè)器提供合適的電流。在軟件編寫上，采用PID算法，在硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，通過(guò)反復(fù)調(diào)整積分，微分系數(shù)，從而使系統(tǒng)的控溫精度達(dá)到+/-0.02℃，溫控電路如圖6。

由于被采集信號(hào)是PA級(jí)的電流信號(hào)，所以進(jìn)入采樣電路之前，必須進(jìn)行放大，而且對(duì)運(yùn)算放大器和增益電阻要求都很高。由于PID檢測(cè)器靈敏度高的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)驗(yàn)證，選定了一款低溫漂，超低電流偏置，高增益的運(yùn)放AD549K，并調(diào)整了增益電阻的溫漂系數(shù)和穩(wěn)定精度；而且PCB制版時(shí)，采用隔離和屏蔽技術(shù)，通過(guò)反復(fù)推敲和幾次PCB制版，最終實(shí)現(xiàn)了超低的靜態(tài)噪聲。采樣電路采用了高效的24位ADC，并反復(fù)調(diào)整濾波和頻率等參數(shù)，和前置運(yùn)放組成了高信噪比的信號(hào)采集電路，運(yùn)算放大電路如圖7。

圖6 溫控電路

圖7 運(yùn)算放大電路

4.3 軟件設(shè)計(jì)

便攜式環(huán)境空氣VOCs現(xiàn)場(chǎng)快速分析儀采用自主研發(fā)的是專用色譜分析軟件，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存功，數(shù)據(jù)分析和結(jié)果可追溯等功能。打開(kāi)儀器后面板的電源開(kāi)關(guān)，前面板的電源指示燈被點(diǎn)亮，同時(shí)屏幕顯示開(kāi)機(jī)畫面，系統(tǒng)將進(jìn)入“初始化”狀態(tài)，自動(dòng)開(kāi)始自檢和升溫程序，等“Ready”后，可以正常工作。主頁(yè)菜單中包括“ESC(退出系統(tǒng))”、“參數(shù)設(shè)置”、“滿屏顯示”、“數(shù)據(jù)處理”、“數(shù)據(jù)打印”和 “運(yùn)行”、“停止”。工作站開(kāi)機(jī)界面如圖8。

圖8 工作站開(kāi)機(jī)界面

“參數(shù)設(shè)置”用于設(shè)置檢測(cè)分析實(shí)驗(yàn)條件，點(diǎn)擊“檢測(cè)器”、“柱箱”、“發(fā)生器”、“采樣時(shí)間”編輯框，彈出“數(shù)字輸入”的鍵盤。輸入需要的溫度后點(diǎn)擊“確定”，參數(shù)設(shè)置界面如圖9。

圖9 參數(shù)設(shè)置界面

“滿屏顯示”把自己需要的窗口，在顯示器上顯示為最大。

“數(shù)據(jù)處理”主要有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)分析和結(jié)果追溯等功能；“常用工具”欄如圖10。

圖10 “常用工具”工具條

定量方法：可以設(shè)置定量基準(zhǔn)(面積或峰高)，有內(nèi)標(biāo)法、外標(biāo)法、歸一法；用戶可以將表格內(nèi)容保存成(.COP文件)，進(jìn)行導(dǎo)出與導(dǎo)入操作。重新套峰：當(dāng)手動(dòng)修改譜峰時(shí)，需要執(zhí)行此操作，重新刷新譜峰詳細(xì)信息，定量方法對(duì)話框如圖11。

圖11 “定量方法”對(duì)話框

4.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4.4.1 儀器與試劑

便攜式環(huán)境空氣VOCs現(xiàn)場(chǎng)快速分析儀； VOCs 6組分標(biāo)準(zhǔn)混合氣體(上海偉創(chuàng)標(biāo)準(zhǔn)氣體有限公司)；苯:1×10～6mol/mol，甲苯: 1×10～6mol/mol，乙苯：1×10～6mol/mol，對(duì)二甲苯：1×10～6mol/mol，間二甲苯：1×10～6mol/mol，鄰二甲苯：1×10～6mol/mol，苯乙烯：0.9×10～6mol/mol，余量：N2。

4.4.2 實(shí)驗(yàn)條件

MXT-1金屬毛細(xì)管色譜柱(30m x 0.53mm×1μm，美國(guó) RESTEK公司)；；流速；10mL/min；進(jìn)樣量：1mL；進(jìn)樣器溫度：室溫，柱溫：60℃；檢測(cè)器溫度：120℃。

4.4.3 重現(xiàn)性

對(duì)標(biāo)配濃度標(biāo)氣采用自動(dòng)進(jìn)樣方式，6次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，分離結(jié)果如圖12所示，6種VOCs在8 min內(nèi)分離完全，苯和甲苯完全基線分離。峰確認(rèn)依次為：苯，甲苯，乙苯，對(duì)間二甲苯，苯乙烯和鄰二甲苯。

定量重復(fù)性以溶質(zhì)峰面積測(cè)量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD表示

式中：RSD—相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(%)；

n—測(cè)量次數(shù)；

Ai—第i次測(cè)量的峰面積；

i—進(jìn)樣序號(hào)；

由圖12 6種標(biāo)氣進(jìn)樣色譜圖軟件計(jì)算峰面積和上式，計(jì)算得到表1結(jié)果。

圖12 6種標(biāo)氣進(jìn)樣色譜圖

序號(hào)苯甲苯乙苯對(duì)間二甲苯鄰二甲苯,苯乙烯tAtAtAtAtA11.4421992822.3651761154.1531524354.4112629235.08927142421.4482024302.3691722454.1591505314.4162664845.09627186731.4462030212.3681508844.1591508844.4182667455.09927365541.4482001122.3731673424.1661463614.4232591295.10626422651.4542005212.3861717814.1961484784.4562643625.14327264361.4421960722.3761683624.1921476884.4562650875.143274353RSD0.0120.020.0150.0110.013

4.4.4 儀器的靈敏度和檢測(cè)限

噪聲是由于各種原因引起的基線波動(dòng)，是計(jì)算檢測(cè)限的一個(gè)不可缺少的參數(shù)。

按照上述實(shí)驗(yàn)條件，開(kāi)機(jī)后，帶儀器穩(wěn)定后，連續(xù)運(yùn)行30分鐘，取30分鐘內(nèi)基線平行包絡(luò)線之間的距離為基線噪聲，本實(shí)驗(yàn)測(cè)得基線噪聲為：9μV。

靈敏度計(jì)算公式：

(1)

式中，A為峰面積，mV·min；F為流速，mL/min；m為樣品質(zhì)量，mg

檢測(cè)限計(jì)算公式：

(2)

式中N為噪聲，mV；S為靈敏度，mV·mL/mg

由公式(1)，(2)以苯，計(jì)算所得S=5.75×109mV·mL/mg，D=3.13×10-12g/mL。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，D為0.89×10-12。

5 小結(jié)

便攜式環(huán)境空氣VOCs現(xiàn)場(chǎng)快速分析儀與國(guó)外公司同類儀器相比，具有檢測(cè)范圍廣、性價(jià)比高等優(yōu)勢(shì)，未來(lái)將用于環(huán)保以及地方公共安全部門，為我國(guó)國(guó)家安全和人民的和諧安定提供了技術(shù)支撐，帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)分析監(jiān)測(cè)行業(yè)的技術(shù)水平提升，儀器具有以下特點(diǎn)：

(1)快速、準(zhǔn)確的分離能力: 可在8分鐘內(nèi)快速、準(zhǔn)確地分離VOCs各組份；

(2)便攜、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的有力工具；機(jī)身輕巧，僅12kg，可方便攜帶至需要檢測(cè)的任何地方。內(nèi)置深度精簡(jiǎn)Windows XP 操作系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需外接電腦。內(nèi)置以太網(wǎng)通訊口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控和數(shù)據(jù)采集。

(3)實(shí)用、客戶化的操作界面；

(4)擁有清爽的工作界面，觸屏和鼠標(biāo)兩種操作方式，實(shí)用靈活; 具有自動(dòng)采樣、自動(dòng)采集、自動(dòng)保存和自動(dòng)生成報(bào)告的控制系統(tǒng)。經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)低成本的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè):無(wú)需采樣袋、無(wú)需富集設(shè)備、無(wú)需附帶氣源，只需電源。

(5)精準(zhǔn)的痕量分析：最低檢測(cè)限可以達(dá)到1×10-12。

[1] 王海龍，鮑春，孫圣坤，等.一種毛細(xì)管色譜柱柱上加熱裝置.ZL 2011 10033116.1.

[2] 王海龍，曹秀君，等. 新型光離子化檢測(cè)器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.分析化學(xué)，2011，39(10)：1513-1514.

[3] Han D Q, Ma W Y, Chen D Y.Chromatographia2007, 66(11/12):899-904.

[4] 王海龍，藥樹(shù)棟，鮑春，等.一種色譜光離子化檢測(cè)器. ZL 2010 2 0667925.9.

Development and application of portable environmental air VOCs field rapid analyzer.

Bao Chun, Sun Shengkun, Huang Hua

(ShanghaiInesaAnalyticalInstrumentCo.,Ltd.,Shanghai201199,China)

This analyzer adopts gas chromatography with a bulit-in photo ionization detector, using air as carrier gas. It can be used for air VOCs field, in situ, rapid and continuous detection.

ambient air VOCs; photo ionization detector; gas chromatography; zero air

上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)2013年度創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目-科學(xué)儀器項(xiàng)目，課題編號(hào)：13142200800。

10.3969/j.issn.1001-232x.2017.03.001

2017-01-19

鮑春,男,1982出生,工程師,主要從事于分析儀器研發(fā)工作,E-mail:xinhen5212003@126.com。