差分吸收光谱技术在工业污染源烟气排放监测中的应用

研究了差分吸收光谱技术在工业污染源烟气排放监测中的应用及实现.借助于独立的采样和前处理系统去除烟尘和水汽对光谱拟合的影响.为避免高浓度的SO2在常温下发生光解.将经前处理后的烟气加热至150℃进行测量.采用Voigt线型对SO2,NO,NO2在185-235 nm波段的吸收截面进行了展宽,获得了高温气体的标准吸收截面,并与归一化的光谱仪仪器函数进行卷积得到了光谱拟合所需的有效吸收截面.将反演结果与非分散红外分析仪的测量结果进行了实时对比,获得了较好的一致性,验证了差分吸收光谱方法高准确度测量工业污染源烟气排放的可行性.     

红外差分光学吸收光谱技术测量环境大气中的水汽

研究了基于红外差分光学吸收光谱技术的环境大气中的水汽测量方法. 所用实验装置由自制的非分散红外多组分气体分析仪改装而成, 根据HITRAN数据库提供的线强参数,采用Voigt展宽线型和方法,并考虑温度、 气压及仪器函数的影响,计算出了水汽反演波段的有效吸收截面. 将反演的水汽浓度与非分散红外分析仪的测量结果进行了实时对比, 得到了较好的测量一致性,测量相关系数为0.93347. 为今后采用红外DOAS技术测量其他在紫外可见波段无吸收或仅有弱吸收的气体 (如CO₂, CH₄, CO, N₂O等)提供了可借鉴的解决方案.     

Cross-interference correction and simultaneous multi-gas analysis based on infrared absorption

In this paper, we present simultaneous multiple pollutant gases (CO 2 , CO, and NO) measurements by using the non-dispersive infrared (NDIR) technique. A cross-correlation correction method is proposed and used to correct the cross-interferences among the target gases. The calculation of calibration curves is based on least-square fittings with third-order polynomials, and the interference functions are approximated by linear curves. The pure absorbance of each gas is obtained by solving three simultaneous equations using the fitted interference functions. Through the interference correction, the signal created at each filter channel only depends on the absorption of the intended gas. Gas mixture samples with different concentrations of CO 2 , CO, and NO are pumped into the sample cell for analysis. The results show that the measurement error of each gas is less than 4.5%.     

非线性吸收对多组分气体分析的影响及其修正方法

利用非分散红外(NDIR)技术研究了非线性吸收现象对多组分气体分析交叉干扰扣除的影响及其修正方法。理论上推导了由于非线性吸收导致的干扰系数变化对系统测量准确度的影响。对常规的干扰方程组进行了修正,使用干扰函数来定量分析气体间的交叉干扰,当测量气体存在非线性吸收时,干扰函数也会发生相应变化。基于最小二乘法,以三阶多项式为拟合模型,拟合出了系统的干扰函数。利用拟合的干扰函数,通过实验证明了提出的修正方法在系统存在非线性吸收现象时仍能有效地扣除气体间的交叉干扰。