基于紫外差分光度法的CEMS氣體檢測(cè)系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、差分光度法(DOAS)是利用氣體分子在紫外/可見(jiàn)波段的特征吸收來(lái)精確測(cè)量氣體濃度的光學(xué)方法,在氣體污染物探測(cè)方面具有廣泛的應(yīng)用。對(duì)煙氣中有害氣體的監(jiān)測(cè)也是作為環(huán)境保護(hù)的重要依據(jù)。本文采用紫外DOAS技術(shù),對(duì)CEMS(連續(xù)煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng))進(jìn)行了理論研究與技術(shù)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)DOAS原理、吸收光譜的模型、光譜數(shù)據(jù)處理等的分析,提出了基于DOAS的氣體測(cè)量和計(jì)算模型。在具體的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,重點(diǎn)研究了CCD像素定位算法計(jì)算、消除煙塵和水汽影響、光譜

2、數(shù)據(jù)的高速采集、測(cè)量結(jié)果誤差的控制等問(wèn)題。
　　 本文主要研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn):
　　 1、本文分析了朗伯.比爾定律的理論模型和在實(shí)際測(cè)量條件下的測(cè)量模型。研究了瑞利散射和米氏(Mie)散射對(duì)于吸收光譜的影響,得到了包括瑞利散射和Mie散射對(duì)于氣體分子吸收影響的測(cè)試模型。通過(guò)進(jìn)一步修改測(cè)量模型的方法可以消除瑞利散射和Mie散射對(duì)氣體測(cè)量的影響。
　　 2、探索和研究全息光柵在光譜分光方面的應(yīng)用。通過(guò)全息光柵可以得到精

3、確的光譜圖。同時(shí)為了使測(cè)試結(jié)果精確,對(duì)各種光學(xué)器件的原理和性能詳細(xì)分析,實(shí)現(xiàn)了較為合理的選型。通過(guò)全息光柵模型推導(dǎo),確定CCD上像素對(duì)應(yīng)光譜的位置。
　　 3、通過(guò)硬件設(shè)計(jì)、元件驅(qū)動(dòng)時(shí)序及接口驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì),光譜采集實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高速精確采集與計(jì)算,避免采集錯(cuò)誤與誤差。
　　 4、依據(jù)DOAS原理,研究了煙氣SO2和Nox校準(zhǔn)方法,以此提高煙氣監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度。通過(guò)對(duì)氣體濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行校正,系統(tǒng)達(dá)到了實(shí)用性的要求。
　　 5、