全套設備包括測試分析儀、凈化空氣吹掃系統等幾部分。由測試儀完成SO2 、NOx、煙塵濃度測量，經過RS232口傳至現場工控機，完成數據采集、處理、存儲。凈化空氣吹掃系統向測試儀鏡片不斷的吹掃，以保持測試儀鏡片的清潔。

在整套設備中，分析儀是核心，所有原始數據的獲得全由它完成。分析儀主要包括光學系統、機械結構、電子學測量和控制系統等部分。

系統流程圖

光學系統

光學系統是完成煙氣光譜采樣的關鍵。光學系統主要由發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。光源發出的光經過透鏡直接進入煙道中，通過煙氣吸收后經角反射器返回，由狹逢進入光譜儀，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。

機械結構

機械結構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械驅動?？紤]到煙道中溫度很高，而且有SO2等腐蝕性很強的污染氣體，所以氣體通道包括測量槽及有關配件均采用不銹鋼、透紫外光的石英玻璃材料制作，如圖3所示。氣體通道上的光學元件和密封性能好

工作過程

利用氣態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，并由此經計算機利用反演算法得到污染物的種類和含量。

氘燈發出的寬帶光譜經石英聚光透鏡后通過光分束器，再由反射鏡反射到準直透鏡，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，然后經過準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探測器將光信號轉變為電信號，CCD探測器輸出的信號經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字化并存入存儲器，然后由系統總控制單元采用適當地算法對其進行處理得到SO2 、NOx濃度、煙氣溫度等信息。在數據分析和處理中采用硬件和軟件平均濾波技術，構成了差分吸收光譜測量系統，從而使光源強度隨著時間的慢變化不影響測量精度。由于計算是通過吸收峰來進行的，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。當然若粉塵密度太大，以至于發出的光回不來了，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Beer定理，采用不透明度測試原理，即單色平行光束進入充滿氣體和顆粒物的煙氣時，其光強因煙氣中顆粒物對光的吸收和散射作用而減弱。

煙氣在線監測儀的技術特點

▲ 一臺設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構，使系統更穩定、測量更精確；

▲ 光譜采樣在煙道中，省去了復雜的抽氣、伴熱和定標等過程，實現了真正意義上的實時連續監測；

▲ 氣體濃度計算中應用光學差分吸收技術，可消除煙塵及光源幅度慢變化對測量結果的影響；

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

▲ *的技術和設計，保證了系統幾乎沒有零點漂移。