1.1. 測量原理
本儀器的工作原理基于朗伯-比爾定律,其分析方法屬于紫外吸收光譜法。
分析儀的測量單元,由光源、氣體室、光纖和光譜儀(含光闌、全息光柵、線陣檢測器) 等組件構成。
光源發出的紫外光經光學視窗進入氣體室,被流經樣氣室的被測樣氣所吸收,攜帶被測樣氣吸收信息的光經透鏡匯聚后耦合入光纖,經光纖傳輸送入光譜儀進行分光處理,即可得到氣體的吸收光譜。通過對光譜進行差分吸收計算(DOAS技術),并結合化學計量學算法,可以得出氣體中相關組分的濃度。
1.1. DOAS技術
DOAS(差分吸收光譜)是一種利用氣體分子的吸收光譜高精度計算氣體濃度的技術,由德國Heidelberg大學環境物理研究所的Ulrich Platt教授首先提出。
DOAS技術的基本原理是利用待測分子的窄帶吸收特性來鑒別分子,并根據窄帶吸收強度反演出分子的濃度。將分子的吸收截面看成是兩部分的疊加,其一是隨波長緩慢變化的部分,構成光譜的寬帶結構,其二是隨波長快速變化的部分,構成光譜的窄帶精細結構,如下式:
si (λ)=si 0 (λ)+si r(λ)
1.1. 系統特點
- 采用紫外光譜和電化學相結合,可同時測量多種氣體的濃度;
- 采用差分吸收光譜算法,消除了煙塵、水分、光源變化、交叉干擾等影響因素,保證了測量的準確 性和穩定性;
- 光源、測量室、光譜儀之間采用光纖連接,無運動部件,可靠性好、安裝維護方便;
- 采用脈沖氙燈光源,壽命達109次,無需預熱時間,穩定性好;
- 儀器可自動進行校正,増強了數據的可靠性;
- 具有故障、檢測數據超標等異常等情況下的自動報警及記錄功能;
- 模塊化設計,可以可靠性高、可擴展性好、維護方便。