本发明属于气体检测领域，更具体而言，本发明涉及一种非甲烷总烃在线检测气相色谱整体系统。
背景技术：
气相色谱仪是将混合样品进行分离分析检测的装置，包括气路系统、进样系统、分离系统、电路控制系统、检测系统、数据采集及处理系统。在气相色谱仪中载气载着欲分离的试样通过色谱柱中的固定相，使试样中各组分分离，然后分别经过检测器检测，通过数据采集系统采集到试样中各组分的峰高或面积，经过计算得到需要组分的含量。
市面上非甲烷总烃的应用越来越多，国标也是随着科技的进步而不断更新版本。而目前在用来检测非甲烷总烃的系统中，其中总烃的测定中，总烃柱一般都采用毛细管柱空管或玻璃微球填充柱。而在实际应用过程中，很多应用场景下采集的气体样品的有机物组成复杂，特别是高碳有机物含量较高。当使用毛细管柱空管时，经常会因柱容量不够而出现总烃峰型出现平头峰；而当使用玻璃微球填充柱时，会造成总烃峰型拖尾严重，峰型不对称。因此，在这两种情况下，软件积分均有可能产生较大误差，从而造成最终的测量值出现较大的偏差。
因此，本领域技术人员亟待发明一种非甲烷总烃在线检测装置，从而解决现有技术中存在的上述问题。
技术实现要素：
本发明的一个优势在于提供一种非甲烷总烃在线检测装置，所述非甲烷总烃在线检测装置能够直接对大环境中的气体进行在线检测，从而提高对大气检测的便利性，并且能够提高检测效率。
本发明的一个优势在于提供一种非甲烷总烃在线检测装置，所述非甲烷总烃在线检测装置能够提高对总烃检测的柱容量，从而避免总烃检测结果中的峰型出现平头峰或圆头峰现象。
本发明的一个优势在于提供一种非甲烷总烃在线检测装置，所述非甲烷总烃在线检测装置能够实现最终检测结果的峰型对称，从而提高检测结果的准确性和稳定性。
本发明的一个优势在于提供一种非甲烷总烃在线检测装置，所述非甲烷总烃在线检测装置能够保证检测结果的软件积分不会产生较大误差，从而确保最终测量值的稳定性。
本发明的一个优势在于提供一种非甲烷总烃在线检测装置，所述非甲烷总烃在线检测装置相对于现有技术而言，能够提高所述非甲烷总烃检测装置对气体的灵敏度，从而提高所述非甲烷总烃在线检测装置对检测结果的可靠性。
本发明的一个优势在于提供一种非甲烷总烃在线检测装置，所述非甲烷总烃在线检测装置能够在检测总烃的过程中为气体进入检测器增加推力，从而提高所述非甲烷总烃在线检测装置的检测效率。
为达上述至少一发明优势，本发明提供一种非甲烷总烃在线检测装置，所述非甲烷总烃在线检测装置用于对待检测样气进行在线检测，其包括一十通阀、一六通阀、一第一色谱柱、一第二色谱柱、一第三色谱柱、一三通管件、一背压阻尼管以及一检测器，其中所述十通阀和所述六通阀通过所述三通管件连通所述检测器，所述第一色谱柱和所述第二色谱柱分别被设置于所述十通阀至所述检测器的气路上，所述第三色谱柱被设置于所述六通阀至所述检测器的气路上，所述背压阻尼管被设置于所述第三色谱柱和所述三通管件之间，待检测样气能够分别通过所述十通阀、所述六通阀、所述第一色谱柱、所述第二色谱柱、所述第三色谱柱、所述背压阻尼管以及所述三通管件进入所述检测器进行非甲烷总烃的检测。
在其中一些实施例中，所述第一色谱柱内包括有高分子聚合物，且所述第一色谱柱的长度为0.8米。
在其中一些实施例中，所述第二色谱柱内包括有5a分子筛，且所述第二色谱柱的长度为1.5米。
在其中一些实施例中，第三色谱柱为1/8钝化不锈钢管空管且所述第三色谱柱的长度为0.6米。
在其中一些实施例中，所述背压阻尼管的长度为5厘米。
在其中一些实施例中，所述三通管件为零死体积1/16三通。
在其中一些实施例中，所述非甲烷总烃在线检测装置进一步包括一第一定量环和一第二定量环，所述第一定量环和所述第二定量环分别被设置于该待检测样气的取样的气路上以分别对进入所述十通阀和所述六通阀的待检测样气进行定量取样。
在其中一些实施例中，所述十通阀包括一第一载气入口和一第二载气入口，以使第一载气和第二载气能够进入所述十通阀，所述六通阀包括一第三载气入口，以使第三载气能够进入所述六通阀，所述非甲烷总烃在线检测装置进一步包括一第一脱烃净化系统、一第二脱烃净化系统和一第三脱烃净化系统，所述第一脱烃净化系统被设置于第一载气入口之前，用于对进入所述第一载气入口的第一载气进行脱烃净化；所述第二脱烃净化系统被设置于所述第二载气入口之前，用于对进入所述第二载气入口的第二载气进行脱烃净化；所述第三脱烃净化系统被设置于所述第三载气入口之前，用于对进入所述第三载气入口的第三载气进行脱烃净化。
在其中一些实施例中，所述非甲烷总烃在线检测装置进一步包括至少一第一流量控制系统、一第二流量控制系统和一第三流量控制系统，其中所述第一流量控制系统被设置于所述第一脱烃净化系统和所述第一载气入口之间，用于对进入所述第一载气入口的第一载气的流量进行控制；所述第二流量控制系统被设置于所述第二脱烃净化系统和所述第二载气入口之间，用于对进入所述第二载气入口的第二载气的流量进行控制；所述第三流量控制系统被设置于所述第三脱烃净化系统和所述第三载气入口之间，用于对进入所述第三载气入口的第三载气流量进行控制。
在其中一些实施例中，所述第一流量控制系统、所述第二流量控制系统和所述第三流量控制系统均为epc电子流量控制系统，所述检测器为氢火焰离子化检测器。
因此，采用本发明所述的非甲烷总烃在线监测装置能够达到以下几点有益效果：
1、本发明所述的非甲烷总烃在线检测装置能够直接对环境中的大气进行检测，从而提高检测的便利性和检测结果的实时性。
2、本发明所述的非甲烷总烃在线检测装置中的总烃柱被设置为1/8不锈钢管空管，因此能够能够增加柱容量，从而使样品进样后的峰型不会出现平头峰和圆头峰。
3、本发明所述的非甲烷总烃在线检测装置中增加了背压阻尼管，增加的背压阻尼管可以增加前段载气压力，以使样品被压缩后再进入检测器中进行检测，从而有效避免了总烃峰型出现拖尾问题，从而提高本发明所述的非甲烷总烃在线检测装置的灵敏度。
4、本发明所述的非甲烷总烃在线检测系能够增加对样气的灵敏度，以及对总烃检测结果的准确性，从而提高检测过程中的灵敏性以及提高检测结果的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一种非甲烷总烃在线检测装置的总烃分析图谱。
图2为现有技术中的另一种非甲烷总烃在线检测装置的总烃分析图谱。
图3为本发明所述的非甲烷总烃在线检测装置的第一优选实施例中的分析装置在取样状态下的结构示意图。
图4为本发明所述的非甲烷总烃在线检测装置的第一优选实施例中的分析装置在分析状态下的结构示意图。
图5为本发明所述的非甲烷总烃在线检测装置的第一优选实施例的总烃分析图谱。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
本发明主要提供一种非甲烷总经在线检测装置，用于直接对环境中的大气进行在线检测。如图3至图5所示，为本发明所述的非甲烷总烃在线检测装置的第一实施例在不同状态下的结构示意图和检测图谱。如图3和图4所示，所述的非甲烷总烃在线检测装置用于对自然环境中的待检测样气d进行在线直接检测，包括一十通阀v1、一六通阀v2、一第一色谱柱11、一第二色谱柱12、一第三色谱柱13、一三通管件20、一背压阻尼管16以及一检测器100，其中所述十通阀v1和所述六通阀v2通过所述三通管件20连通所述检测器100，所述第一色谱柱11和所述第二色谱柱12分别被设置于所述十通阀v1至所述检测器100的气路上，所述第三色谱柱13被设置于所述六通阀v2至所述检测器100的气路上，所述背压阻尼管16被设置于所述第三色谱柱13和所述三通管件20之间，待检测样气d能够分别通过所述十通阀v1、所述六通阀v2、所述第一色谱柱11、所述第二色谱柱12、所述第三色谱柱13、所述背压阻尼管16以及所述三通管件20进入所述检测器100进行非甲烷总烃的检测。
在本发明的第一实施例中，由于在所述第三色谱柱13的后面设置有所述背压阻尼管16，所述背压阻尼管16的长度为5cm。通过所述背阻尼管对从所述第三色谱柱13出来的待检测样气d进行压缩后再进入所述检测器100。换句话说，所述背压阻尼管16的设置能够为需要进入所述检测器100的待检测样气d提供推力，从而使所述第三色谱柱13对总烃的检测的灵敏度更高，相应的检测图谱更好看，以及解决拖尾和圆头峰的问题。
其中所述十通阀v1具有一第一载气入口、一第二载气入口、一待检测样气入口和一放空口，所述六通阀v2包括一第三载气入口和一待检测样气d出口，所述第一色谱柱11和所述第二色谱柱12分别被设置于所述十通阀v1的气路上，所述第三色谱柱13和所述背压阻尼管16被设置于所述六通阀v2的气路上，第一载气a气体带动该待检测样气d通过所述十通阀v1依次进入所述第一色谱柱11和所述第二色谱柱12，第三载气c气体带动该待检测样气d通过所述六通阀v2进入所述总烃柱之后再进入所述背压阻尼管16，之后第一载气a带动的该待检测样气d和第二载气b带动的该待检测样气d被所述三通管件20连通，所述三通管件20的另一接头连接所述检测器100，从而对该待检测样气d中的非甲烷总烃进行检测。
其中，待检测样气d分别进入所述十通阀v1和所述六通阀v2被取样后，在所述十通阀v1内的待检测样气d能够被第一载气a带动分别经过所述第一色谱柱11和所述第二色谱柱12进行预分离和主分离，再通过所述三通管件20进入所述检测器100检测该待检测样气d中的甲烷的含量。具体地，所述第一色谱柱11用于分离该待检测样气d中的空气、甲烷和碳2以上的组分，所述第二色谱柱12用于分离该待检测样气d中的空气和甲烷。
而待检测样气d在所述六通阀v2中能够被第三载气c带动进过所述第三色谱柱13进行总烃分离，然后经过所述背压阻尼管16和所述三通管件20进入所述检测器100对该待检测样气d中的总烃的含量进行检测，从而通过该待检测样气d中的甲烷含量和总烃含量，得出该待检测样气d中的非甲烷总烃的含量。
值得强调的是，在本发明的第一实施例中，由于在所述第三色谱柱13之后连接了所述背压阻尼管16，因此经过所述六通阀v2和所述第三色谱柱13的气体进入所述背压阻尼管16之后可以增加前端载气压力，使等效样品被压缩后再进入检测器100中进行检测，从而有效避免了总烃图谱上的拖尾问题，从而提高对待检测样气d的检测精度。
此外，在本发明的第一实施例中，所述第三色谱柱13被实施为1/8钝化不锈钢管空管作为总烃管，由于1/8钝化不锈钢管空管能够增加所述第三色谱柱13的柱容量，因此在样品进样后的总烃分析图谱上不会出现圆头峰，从而进一步提高本发明所述的非甲烷总烃在线检测装置对待检测样气d的检测精度。
此外，作为本发明的第一实施例的一种优选，所述第一色谱柱11内包括有高分子聚合物，且其被实施为0.8m，以用于预分离待检测样气d中的空气、甲烷和碳2以上的组分。所述第二色谱柱12内包括有5a分子筛，且其被实施为1.5m，以用于对待检测样气d中的空气和甲烷进行主分离。所述第三色谱柱13被实施为0.6m，以用于对待检测样气d中的总烃成分进行完全分离。
进一步地，在本发明的第一实施例中，所述非甲烷总烃在线检测装置进一步包括一第一定量环14和一第二定量环15，所述第一定量环14和所述第二定量环15被设置于该待检测样气d的取样的气路上，用于分别对进入所述十通阀v1和所述六通阀v2的待检测样气d进行定量取样。通过所述第一定量环14和所述第二定量环15对待检测样气d进行取样一方面有利于控制进入所述十通阀v1和所述六通阀v2的待检测气体的量，此外还能精确计算带检测样气中的非甲烷总烃的含量。
本发明所述的非甲烷总烃在线检测装置进一步包括一第一脱烃净化系统17、一第二脱烃净化系统18和一第三脱烃净化系统19，所述第一脱烃净化系统17连接于第一载气入口之前，用于对进入所述第一载气入口的第一载气a进行脱烃净化；所述第二脱烃净化系统18被设置于所述第二载气入口之前，用于对进入所述第二载气入口的第二载气b进行脱烃净化；所述第三脱烃净化系统19被设置于所述第三载气入口之前，用于对进入所述第三载气入口的第三载气c进行脱烃净化。通过在所述第一载气入口、所述第二载气入口以及所述第三载气入口之前分别增加所述第一脱烃净化系统17、所述第二脱烃净化系统18和所述第三脱烃净化系统19，从而将第一载气a气体、第二载气b气体以及第三载气c气体内微量的烃类气体脱除，从而避免第一载气a气体、第二载气b气体以及第三载气c气体中的本底烃类对所述检测器100的灵敏度的影响。
所述非甲烷总烃在线检测装置进一步包括至少一第一流量控制系统21、一第二流量控制系统22和一第三流量控制系统23，其中所述第一流量控制系统21被设置于所述第一脱烃净化系统17和所述第一载气入口之间，用于对进入所述第一载气入口的第一载气a的流量进行控制；所述第二流量控制系统22被设置于所述第二脱烃净化系统18和所述第二载气入口之间，用于对进入所述第二载气入口的第二载气b的流量进行控制；所述第三流量控制系统23被设置于所述第三脱烃净化系统19和所述第三载气入口之间，用于对进入所述第三载气入口的第三载气c的流量进行控制。
优选地，所述第一流量控制系统21、所述第二流量控制系统22和所述第三流量控制系统23均为epc电子流量控制系统，从而对脱烃后的第一载气a、第二载气b以及第三载气c进入所述十通阀v1和所述六通阀v2的量进行控制，以此进一步确保所述非甲烷总烃在线检测装置的结果的精确性。
更进一步地，作为本发明的第一实施例的一种优选，所述检测器100被实施为氢火焰离子化检测器100，并连接一空气入口和一氢气入口，通过接入空气和氢气为所述检测器100提供检测能量。
优选地，所述三通管件20被实施为零死体积1/16三通。
优选地，所述非甲烷总烃在线检测装置进一步包括一第四脱烃净化系统和一第五脱烃净化系统，所述第四脱烃净化系统被设置于所述空气入口和所述检测器100之间，从而为从所述空气入口进入的空气脱烃处理；所述第五脱烃净化系统被设置于所述氢气入口和所述检测器100之间，从而为进入所述氢气入口的氢气进行脱烃处理，从而进一步提高本发明所述的非甲烷总烃在线检测装置的结果准确性。
接下来，根据图3和图4对本发明所述的非甲烷总烃在线检测装置的第一实施例的工作过程进行进一步的详细说明。
所述十通阀v1具有阀口1-10，其中阀口7为所述第一载气入口，所述阀口4为所述第二载气入口，阀口9为所述待检测样气入口，阀口3为阀放空口。所述六通阀v2具有阀口1-6，其中阀口6为所述待检测样气d出口，阀口3为所述第三载气入口。
如图4所示，在进样时，待检测样气d通过所示十通阀v1的阀口9进，再通过所述十通阀v1的阀口8出来，之后经过所述第一定量环14进行定量取样，之后再通过所述六通阀v2的阀口5进入，再通过所述六通阀v2的阀口4出来，再通过所述第二定量环15进行定量取样，之后再通过所述六通阀v2的阀口1进入所述六通阀v2，最后通过所述六通阀v2的阀口6出来，从而完成取样。
在该待检测样气d的取样过程中，第一载气a通过所述第一载气入口(即所述十通阀v1的阀口7)进入所述十通阀v1，再通过所述十通阀v1的阀口6出来，然后进入所述第一色谱柱11，再通过所述十通阀v1的阀口2进入十通阀v1，最后通过所述十通阀v1的阀口3放空。
第二载气b通过所述第二载气入口(即所述十通阀v1的阀口4)进入所述十通阀v1，再通过所述十通阀v1的阀口5出来，然后进入所述第二色谱柱12，最后进入所述检测器100，从而对所述第二色谱柱12进行吹扫。
第三载气c通过所述第三载气入口(即所述六通阀v2的阀口3)进入所述六通阀v2，再通过所述六通阀v2的阀口2出来，进入所述第三色谱柱13，之后通过所述背压阻尼管16进入所述检测器100，从而完成对所述第三色谱柱13的吹扫。
如图5所示，在检测状态下，第一载气a从所述十通阀v1的阀口7进入所述十通阀v1，再经过所述十通阀v1的阀口8出来进入所述第一定量环14，之后再通过所述十通阀v1的阀口1进入所述十通阀v1，再通过所述十通阀v1的阀口2出来进入所述第一色谱柱11，再通过所述十通阀v1的阀口6进入所述十通阀v1，之后通过所述十通阀v1的阀口5出来并通过所述第二色谱柱12，之后通过所述零死体积三通进入所述检测器100，从而将所述第一定量环14内的待检测样气d依次代入所述第一色谱柱11进行预分离，再经过所述第二色谱柱12进行主分离，最后通过所述三通管件20进入所述检测器100对待检测样气d中的甲烷含量进行检测。
而第三载气c通过所述六通阀v2的阀口3进入所述六通阀v2，再通过所述六通阀v2的阀口4出来进入所述第二定量环15，之后通过所述六通阀v2的阀口1进入所述六通阀v2，再通过所述六通阀v2的阀口2出来并进入所述第三色谱柱13对待检测样气d中的总烃进行分离，最后经过所述背压阻尼管16和所述三通管件20进入所述检测器100对待检测样气d中的总烃含量进行检测。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
1.一种非甲烷总烃在线检测装置，其特征在于，所述非甲烷总烃在线检测装置用于对待检测样气进行在线检测，其包括一十通阀、一六通阀、一第一色谱柱、一第二色谱柱、一第三色谱柱、一三通管件、一背压阻尼管以及一检测器，其中所述十通阀和所述六通阀通过所述三通管件连通所述检测器，所述第一色谱柱和所述第二色谱柱分别被设置于所述十通阀至所述检测器的气路上，所述第三色谱柱被设置于所述六通阀至所述检测器的气路上，所述背压阻尼管被设置于所述第三色谱柱和所述三通管件之间，待检测样气能够分别通过所述十通阀、所述六通阀、所述第一色谱柱、所述第二色谱柱、所述第三色谱柱、所述背压阻尼管以及所述三通管件进入所述检测器进行非甲烷总烃的检测。
2.根据权利要求1所述的非甲烷总烃在线检测装置，其特征在于，其中所述第一色谱柱内包括有高分子聚合物，且所述第一色谱柱的长度为0.8米。
3.根据权利要求1或2所述的非甲烷总烃在线检测装置，其特征在于，其中所述第二色谱柱内包括有5a分子筛，且所述第二色谱柱的长度为1.5米。
4.根据权利要求1或3所述的非甲烷总烃在线检测装置，其特征在于，其中第三色谱柱为1/8钝化不锈钢管空管且所述第三色谱柱的长度为0.6米。
5.根据权利要求4所述的非甲烷总烃在线检测装置，其特征在于，其中所述背压阻尼管的长度为5厘米。
6.根据权利要求5所述的非甲烷总烃在线检测装置，其特征在于，所述三通管件为零死体积1/16三通。
7.根据权利要求6所述的非甲烷总烃在线检测装置，其特征在于，所述非甲烷总烃在线检测装置进一步包括一第一定量环和一第二定量环，所述第一定量环和所述第二定量环分别被设置于该待检测样气的取样的气路上以分别对进入所述十通阀和所述六通阀的待检测样气进行定量取样。
8.根据权利要求7所述的非甲烷总烃在线检测装置，其特征在于，所述十通阀包括一第一载气入口和一第二载气入口，以使第一载气和第二载气能够进入所述十通阀，所述六通阀包括一第三载气入口，以使第三载气能够进入所述六通阀，所述非甲烷总烃在线检测装置进一步包括一第一脱烃净化系统、一第二脱烃净化系统和一第三脱烃净化系统，所述第一脱烃净化系统被设置于第一载气入口之前，用于对进入所述第一载气入口的第一载气进行脱烃净化；所述第二脱烃净化系统被设置于所述第二载气入口之前，用于对进入所述第二载气入口的第二载气进行脱烃净化；所述第三脱烃净化系统被设置于所述第三载气入口之前，用于对进入所述第三载气入口的第三载气进行脱烃净化。
9.根据权利要求8所述的非甲烷总烃在线检测装置，其特征在于，所述非甲烷总烃在线检测装置进一步包括至少一第一流量控制系统、一第二流量控制系统和一第三流量控制系统，其中所述第一流量控制系统被设置于所述第一脱烃净化系统和所述第一载气入口之间，用于对进入所述第一载气入口的第一载气的流量进行控制；所述第二流量控制系统被设置于所述第二脱烃净化系统和所述第二载气入口之间，用于对进入所述第二载气入口的第二载气的流量进行控制；所述第三流量控制系统被设置于所述第三脱烃净化系统和所述第三载气入口之间，用于对进入所述第三载气入口的第三载气流量进行控制。
10.根据权利要求9所述的非甲烷总烃在线检测装置，其特征在于，所述第一流量控制系统、所述第二流量控制系统和所述第三流量控制系统均为epc电子流量控制系统，所述检测器为氢火焰离子化检测器。
技术总结