全套設(shè)備包括測試分析儀、凈化空氣吹掃系統(tǒng)等幾部分。由測試儀完成SO2 、NOx、煙塵濃度測量，經(jīng)過RS232口傳至現(xiàn)場工控機(jī)，完成數(shù)據(jù)采集、處理、存儲。凈化空氣吹掃系統(tǒng)向測試儀鏡片不斷的吹掃，以保持測試儀鏡片的清潔。

在整套設(shè)備中，分析儀是核心，所有原始數(shù)據(jù)的獲得全由它完成。分析儀主要包括光學(xué)系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子學(xué)測量和控制系統(tǒng)等部分。

系統(tǒng)流程圖

光學(xué)系統(tǒng)

光學(xué)系統(tǒng)是完成煙氣光譜采樣的關(guān)鍵。光學(xué)系統(tǒng)主要由發(fā)射和接收兩大部分組成，包括光源、透鏡、角反射器、狹縫和多道光譜儀等。光源發(fā)出的光經(jīng)過透鏡直接進(jìn)入煙道中，通過煙氣吸收后經(jīng)角反射器返回，由狹逢進(jìn)入光譜儀，由光柵分光，在光柵色散焦平面由二極管陣列探測器（PDA）接收。

機(jī)械結(jié)構(gòu)

機(jī)械結(jié)構(gòu)部分包括插入式氣體采樣管、二極管陣列探測器的線性檢測及本底測量裝置的機(jī)械驅(qū)動。考慮到煙道中溫度很高，而且有SO2等腐蝕性很強(qiáng)的污染氣體，所以氣體通道包括測量槽及有關(guān)配件均采用不銹鋼、透紫外光的石英玻璃材料制作，如圖3所示。氣體通道上的光學(xué)元件和密封性能好

工作過程

利用氣態(tài)污染物對特定波段的光具有吸收特性，選擇波段在200nm~320nm的紫外光作光源，在此波段內(nèi)水分子和其它氣體幾乎沒有吸收。入射光被污染物吸收后，經(jīng)光柵分光，由高靈敏二級管陣列探測器測量吸收光譜，并由此經(jīng)計(jì)算機(jī)利用反演算法得到污染物的種類和含量。

氘燈發(fā)出的寬帶光譜經(jīng)石英聚光透鏡后通過光分束器，再由反射鏡反射到準(zhǔn)直透鏡，通過前窗鏡照射到探頭后端的角反射鏡上，探頭窗鏡上裝有透光波段200nm~250nm的紫外濾光片。角反射鏡反射光按原光路返回到光分束器上，然后經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡照射到光譜儀的入射狹縫上，通過光柵色散形成光譜。

高靈敏度線陣CCD探測器將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺珻CD探測器輸出的信號經(jīng)前置放大器放大后送入高速信號采集A/D和CPU處理單元；控制處理單元的功能是將該信號數(shù)字化并存入存儲器，然后由系統(tǒng)總控制單元采用適當(dāng)?shù)厮惴▽ζ溥M(jìn)行處理得到SO2 、NOx濃度、煙氣溫度等信息。在數(shù)據(jù)分析和處理中采用硬件和軟件平均濾波技術(shù)，構(gòu)成了差分吸收光譜測量系統(tǒng)，從而使光源強(qiáng)度隨著時間的慢變化不影響測量精度。由于計(jì)算是通過吸收峰來進(jìn)行的，是由譜線的峰值和谷值來反演出來的，而粉塵只是對整條譜線起著衰減的效果。當(dāng)然若粉塵密度太大，以至于發(fā)出的光回不來了，或衰減至一個極低的水平,那么吸收譜線不能分辨，此時這種方法就不適用了。水汽沒有影響.

煙塵的測量

根據(jù)Beer定理，采用不透明度測試原理，即單色平行光束進(jìn)入充滿氣體和顆粒物的煙氣時，其光強(qiáng)因煙氣中顆粒物對光的吸收和散射作用而減弱。

煙氣在線監(jiān)測儀的技術(shù)特點(diǎn)

▲ 一臺設(shè)備可同時測量多種煙氣成份(SO2、NOX、煙塵)；

▲ 光柵光譜儀分光，二極管陣列PDA為光譜采樣器，省去了用光電倍增管的光譜掃描機(jī)構(gòu)，使系統(tǒng)更穩(wěn)定、測量更精確；

▲ 光譜采樣在煙道中，省去了復(fù)雜的抽氣、伴熱和定標(biāo)等過程，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的實(shí)時連續(xù)監(jiān)測；

▲ 氣體濃度計(jì)算中應(yīng)用光學(xué)差分吸收技術(shù)，可消除煙塵及光源幅度慢變化對測量結(jié)果的影響；

▲ 儀器中空氣吹掃裝置保證煙道內(nèi)光學(xué)元件不被煙氣污染，延長了維護(hù)周期，提高了測量精度。

▲ *的技術(shù)和設(shè)計(jì)，保證了系統(tǒng)幾乎沒有零點(diǎn)漂移。