一種基于傅里葉變換的低濃度煙氣紫外分析儀及檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于煙氣監(jiān)測設(shè)備領(lǐng)域,尤其是一種基于傅里葉時頻變換模型的低濃度SO2等煙氣紫外在線檢測分析儀。本發(fā)明的基于傅里葉變換的低濃度煙氣紫外分析儀,包括機箱、加熱控制單元、輸出顯示單元、數(shù)據(jù)采集處理單元、供電電源、濾水過濾裝置、氣態(tài)污染物檢測單元;本發(fā)明的傅里葉變換的紫外分析儀,不需專門配備昂貴的干涉儀,結(jié)構(gòu)更加簡單,因此顯著減少了設(shè)備的成本;整套系統(tǒng)采用雙光束光度計法,使得溫度對測量值的影響明顯減少,故分析儀的長期工作穩(wěn)定性更高。儀器響應時間更快,檢測時間縮短,提高儀器靈敏度。
【專利說明】一種基于傅里葉變換的低濃度煙氣紫外分析儀及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煙氣監(jiān)測設(shè)備領(lǐng)域,尤其是一種基于傅里葉時頻變換模型的低濃度SO2等煙氣紫外在線檢測分析儀。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的傅里葉變換紫外分析儀通常是根據(jù)光的相干性原理設(shè)計的,是一種干涉型光譜儀。在利用傅里葉變換紫外光譜原理測量氣體濃度的操作中,主要由三步完成:第一步,測量紫外干涉圖,該圖是一種時域譜;第二步,通過計算機對該時域譜圖進行快速傅里葉變換計算,從而得到以波長或頻率為函數(shù)的頻域譜,即傅里葉變換紫外光譜圖;第三步,找到待測氣體的特征吸收峰、并測得峰高值或峰面積(即吸光度);最后根據(jù)朗伯-比爾吸收定律,即可計算獲得待測氣體濃度值。例如:例如:例如:《光譜學與光譜分析》2000年02期“紫外傅里葉變換光譜儀干涉圖數(shù)據(jù)處理”一文中公開了一種傅里葉變換紫外光譜儀干涉圖數(shù)據(jù)處理方法、切趾函數(shù)和相位校正和光譜變換方法;其構(gòu)建的分析模型精度較高,適合于痕量氣體(PPb級)場合的分析和檢測,不適合在線連續(xù)測量。
[0003]2012年起,新版GB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標準》規(guī)定:脫硫、脫硝后SO2等煙氣濃度須達到100mg/m3以下。這對于我國很多二氧化硫SO2等污染源排放監(jiān)測紫外分析NDUV系統(tǒng)和分析儀器在低量程測量時的準確性和穩(wěn)定性提出了更高的要求。
[0004]為此,國際上目前較多采用紫外差分或傅里葉紫外分析技術(shù),來解決上述問題。這些技術(shù)的典型代表有:美國Cerex公司采用DOAS的紫外差分技術(shù),芬蘭GASMET采用的FTIR的傅里葉紫外分析技術(shù),但DOAS紫外差分技術(shù),一般只適宜監(jiān)測痕量氣體(ppb級);FTIR傅里葉紫外分析技術(shù),測量系統(tǒng)復雜,需要配套干涉儀等設(shè)施,設(shè)備價值昂貴,一般不適宜連續(xù)測量;目前,我國污染源分布在電力、鋼鐵、水泥等各種工業(yè)企業(yè),污染源工況復雜多樣,都面臨污染物測量干擾因子多的難題,國外煙氣監(jiān)測儀器實際應用中存在“水土不服”和“標準不符”的現(xiàn)象。
[0005]本專利針對艾默生公司(艾默生過程控制有限公司;Emerson processmanagement)的基于傅里葉變換的檢測器,檢測器型號為:X-Stream_Core (包括配套電路板:GA-CZFP0WER V0.1);在進行氣體檢測時,檢測器可以根據(jù)獲得的零氣、標準氣體和樣氣不同的光譜信號,轉(zhuǎn)換獲得光譜圖以及樣氣的測量結(jié)果數(shù)據(jù),本專利根據(jù)上述檢測器獨立開發(fā)配套適用的檢測設(shè)備,開發(fā)適用于國內(nèi)市場及環(huán)保標準的監(jiān)測儀,打破國外公司的技術(shù)壟斷。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]為解決上述存在的問題,本發(fā)明提供一種高精度、高分辨性的低濃度煙氣紫外分析儀,能夠適配目前現(xiàn)有的基于傅里葉變換的檢測器的紫外分析儀,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本專利的基于傅里葉變換的低濃度煙氣紫外分析儀,包括機箱(I)、加熱控制單元(2)、輸出顯示單元(3)、數(shù)據(jù)采集處理單元(4)、供電電源(5);機箱(1)內(nèi)設(shè)置煙氣管路,濾水過濾裝置(6)設(shè)置在煙氣管路進口,煙氣管路上分別設(shè)置溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、氧傳感器(7)、氣態(tài)污染物檢測單元(8);所述的氣態(tài)污染物檢測單元(8)包括紫外光源(10)及設(shè)置在其后的遮光器,沿光路布置在遮光器后依次為測量氣室(12)、濾光器(13)、檢測傳感器(14);測量氣室(12)沿光路方向分隔分別為樣品池(18)、參比池(19),參比池(19)內(nèi)封裝中性氣體,樣品池(18)設(shè)樣品池樣氣進口( 16)和樣品池樣氣出口( 17);所述的遮光器輪流遮擋紫外光源(10)發(fā)出的射向樣品池(18)、參比池(19)的紫外光束。
[0007]所述的遮光器遮擋樣品池(18)的頻率為:120Hz至155Hz ;遮光器遮擋參比池
(19)的頻率為:90Hz至125Hz。
[0008]所述的遮光器具體為切光器,切光器由驅(qū)動電機(23)和切光輪(11)組成,切光輪
(11)外緣對應樣品池(20)位置沿圓周方向設(shè)置測量側(cè)開孔(29),測量側(cè)開孔的相對內(nèi)緣對應參比池(21)位置沿圓周方向設(shè)置參比側(cè)開孔(30),見圖5所示;驅(qū)動電機(23)驅(qū)動切光輪轉(zhuǎn)動,間斷性的遮擋紫外光源(10 )發(fā)出的射向樣品池(18 )、參比池(19 )的紫外光束。
[0009]所述的基于傅里葉變換的低濃度煙氣紫外分析儀,其特征在于:驅(qū)動電機(23)驅(qū)動切光輪(11)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為1830 rpm,轉(zhuǎn)動頻率為30.5Hz,測量側(cè)開孔29設(shè)置4至5個,參比側(cè)開孔30設(shè)置3至4個。切光輪采用的轉(zhuǎn)動頻率為30.5Hz,與工頻50Hz錯開,可避免工頻干擾。 [0010]所述的檢測傳感器(14)可以優(yōu)選紫外固態(tài)探測器,由半導體塊(24)、電極(25)、外電路導線(26)、負載(27),電源(28)組成,半導體塊(24)設(shè)置在濾光器(13)后部正對紫外光源(10)位置,電極(25)分別位于半導體塊(24)兩側(cè),外電路導線(26)串聯(lián)負載(27)、電源(28)后分別與半導體塊(24)兩側(cè)的電極(25)相連接。
[0011]其中,半導體塊(24)由氧化鋅ZnO材料制成。每個探測器只探測樣品氣中的單個組分。固態(tài)探測器探測靈敏度可根據(jù)待測氣體類型、通過調(diào)節(jié)內(nèi)嵌高歐姆電阻來獲得,以滿足不同的低濃度檢測要求;可調(diào)電阻值為:12MQ ---450MQ。
[0012]采用上述分析儀的檢測方法,包括如下步驟:
步驟1、標準氣體配制:配置質(zhì)量濃度為CgsO2=IOOmgAi3的SO2標準氣體,余量為氮氣,待測;
步驟2、開機預熱:紫外光源(10)發(fā)出單色光,遮光器對紫外光源(10)進行遮光,產(chǎn)生分別照射樣品池(18)、參比池(19)的兩束光;第一光束為測量側(cè)光束,依次通過樣品池
(18)、濾光器(13)到達檢測傳感器(14);第二光束為參比側(cè)光束,通過參比池(19)、濾光器
[13]到達檢測傳感器(14);
步驟3、零氣校正:向分析儀中通入零氣,選擇純度為99.999%的氮氣N2作為零氣,至零氣充滿樣品池(18);
步驟4、記錄第一光束與第二光束照射檢測傳感器(14)時獲得的零氣光束信號,傳輸至檢測器(22);
步驟5、氮氣N2排出;
步驟6、標準氣體測定:將標準氣體通入低濃度煙氣紫外分析儀,經(jīng)濾水過濾裝置(6)過濾干燥后,標準氣體充滿樣品池(18);
步驟7、記錄第一光束與第二光束照射檢測傳感器(14)時獲得的標準氣體光束信號,傳輸至檢測器(22);
步驟8、標準氣體排出;
步驟9、樣氣測量:將樣氣通入低濃度煙氣紫外分析儀,經(jīng)濾水過濾裝置(6)過濾干燥后,樣氣充滿樣品池(18);
步驟10、記錄第一光束與第二光束照射檢測傳感器(14)時獲得的樣氣光束信號,傳輸至檢測器(22);
步驟11、檢測器(22)輸出檢測結(jié)果。
[0013]遮光器遮擋紫外光源,形成的第一光束為測量側(cè)光束,照射頻率為155Hz:第二光束為參比側(cè)光束,照射頻率為122Hz。
[0014]本發(fā)明的傅里葉變換的紫外分析儀,有以下創(chuàng)新亮點:1)不需專門配備昂貴的干涉儀,結(jié)構(gòu)更加簡單,因此顯著減少了設(shè)備的成本;2)整套系統(tǒng)采用雙光束光度計法,對測量與參比信號合成的原始信號進行傅里葉時頻變換技術(shù)處理后,通過參比峰值和測量峰值的比較,來精確計算待測氣體濃度值,打破了傅里葉變換紫外分析儀的傳統(tǒng)測量模式;這種新穎的測量方式使得溫度對測量值的影響明顯減少,故分析儀的長期工作穩(wěn)定性更高。3)儀器響應時間更快,檢測時間縮短,提高儀器靈敏度。
[0015]本發(fā)明利用特殊設(shè)計的遮光器,集分光和信號時頻變換兩種功能于一身,有三個作用:1)對紫外光源發(fā)出的光束,進行連續(xù)地周期性地遮斷光源,使紫外光變成脈沖式紫外線輻射;2)使單一光源發(fā)出的紫外光束變?yōu)殡p光束,實現(xiàn)信號相同開啟關(guān)閉時間,減少從測量側(cè)到參比側(cè)的串擾和各組分通道之間的干擾;實現(xiàn)最小化光飄移和減少測量時間;3)通過檢測器(22)進行時頻變換調(diào)制,使得檢測器產(chǎn)生的信號為交流信號,便于放大器放大,同時改善檢測器的響應時間特性。這是有別于其他普通切光器的創(chuàng)新亮點。
[0016]本發(fā)明采用雙光束分光光度法測量,相比其他光學測量技術(shù),具有以下明顯優(yōu)點:通過參比光隨時監(jiān)測光強變化并對變化的影響進行校正的作用,可自動消除光源強度變化所引起的誤差,避免由于電源波動或者光源老化引起的測量誤差,同時也消除了放大器增益變化和光學及電子學元器件對兩條光路不平衡的影響,從而使得飄移減小、基線平直度提高,而且不隨溫度的變化而變化,提高了儀器的穩(wěn)定性。
[0017]本發(fā)明選用的紫外光,具有寬連續(xù)光譜和高分辨率;相比紅外光,電磁波長較短,能量更大;可以快速通過固態(tài)檢測器獲得反映氣體濃度的電信號強度,因此抗干擾能力強,可避免和消除顆粒物、粉塵、水分、背景氣體的干擾等因素引起的測量漂移;因此,采用紫外分析技術(shù)的最大好處是抑制共模,溫漂小,具有在線測量穩(wěn)定性好的優(yōu)點。而新版《火電廠大氣污染排放標準》規(guī)定脫硫、脫硝后煙氣SO2和NO2排放限值不高于100mg/m3,NDIR非發(fā)散紅外分析技術(shù)面臨煙氣水分干擾和低濃度無法有效測量的技術(shù)瓶頸,因此無法勝任脫硝煙氣低濃度的測量要求;
更進一步,本發(fā)明探測器選用了光伏型結(jié)構(gòu),并選擇ZnO作為半導體材料,因此暗電流較小,背景噪聲較低,響應時間較快;并且化學性質(zhì)穩(wěn)定,可以在較高溫度下工作,從而大大降低了對冷卻系統(tǒng)的要求,使整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化、重量減輕、降低了成本。并且,選用的紫外半導體探測器,其檢測靈敏度可根據(jù)待測氣體類型、通過調(diào)節(jié)內(nèi)嵌高歐姆電阻來獲得。與通常所用的紫外光電倍增管只能檢測一個光信號相比較,本發(fā)明采用的紫外光伏型探測器可以同時檢測多個光信號,并且在噪音、量子化效率方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的光電倍增管或微流傳感器,抗干擾能力更強,從而確保分析儀檢測高靈敏度、探測下限低,使靈敏度感測范圍實現(xiàn)在O?IO ppm o
[0018]本發(fā)明可受益的行業(yè)有:精煉、石化和化學處理、冶金生產(chǎn)、硬化熱處理、天然氣生產(chǎn)和分配,易燃混合氣體的測量、生物技術(shù)、垃圾填埋處理、鍋爐煙道氣體分析、電廠、過程熔爐和焚化爐、各地CEMS集成商和環(huán)監(jiān)站等。本發(fā)明除了適合于SO2低濃度煙氣的測量,也可應用于對低濃度NO2等煙氣的檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明實施例煙氣分析儀的結(jié)構(gòu)布局圖。
[0020]圖2為本發(fā)明氣態(tài)污染物檢測單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明氣態(tài)污染物檢測單元雙路布置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為為固態(tài)紫外探測器結(jié)構(gòu)示意圖(箭頭所示為紫外光源10光束入射方向)。
[0023]圖5為切光輪結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]實施例1:
圖1為本發(fā)明實施例煙氣分析儀的結(jié)構(gòu)布局圖,如圖所示,包括機箱1、加熱控制單元
2、輸出顯示單元3、數(shù)據(jù)采集處理單元4、供電電源5 ;機箱I內(nèi)設(shè)置煙氣管路,濾水過濾裝置6設(shè)置在煙氣管路進口,煙氣管路上分別設(shè)置溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、氧傳感器7、氣態(tài)污染物檢測單元8 ;機箱內(nèi)還包括一個煙氣多參數(shù)測量腔9,溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器均設(shè)置在煙氣多參數(shù)測量腔9內(nèi)。
[0025]本實施例的氣態(tài)污染物檢測單元8,包括圖2中紫外光源10及設(shè)置在其后的遮光器,沿光路布置在遮光器后依次為測量氣室(12)、濾光器(13)、檢測傳感器(14);測量氣室
(12)沿光路方向分隔分別為樣品池(18)、參比池(19),參比池(19)內(nèi)封裝中性氣體:高純度隊(99.999%)。樣品池18設(shè)樣品池樣氣進口 16和樣品池樣氣出口 17,遮光器調(diào)制紫外光源10發(fā)出的光束形成兩束單色光,一束進入樣品池(18),另一束進入?yún)⒈瘸?9,兩束單色光幾乎同時照射上述各氣室。
[0026]其中,遮光器具體為一種切光器,切光器由驅(qū)動電機23和切光輪11組成。切光輪11的結(jié)構(gòu)見圖5所示。本發(fā)明的切光輪11主要功能是對紫外光源發(fā)出的光束,按一定的周期切割,使紫外光變成脈沖式紫外線輻射,通過檢測器22中的調(diào)制器進行時頻變換調(diào)制,使得檢測傳感器產(chǎn)生的信號為交流信號,并形成兩束單色光,分別幾乎同時照射和穿過參比池和樣品池;每套切光器可同時用于兩組紫外探測器,以分別檢測兩種氣體濃度的量值。其中,驅(qū)動電機23采用渦流直流電動機,轉(zhuǎn)速n設(shè)計為1830rpm,為此轉(zhuǎn)動頻率fQ =n/60 =30.5Hz。在切光輪11上開有測量側(cè)開孔和參比側(cè)開孔,其形狀以扇形為主,孔數(shù)優(yōu)選在3-5個范圍內(nèi),因此脈沖信號頻率推薦f = 30.5*(3?5)= IOOHz — 155Hz范圍內(nèi)。切光輪上參比側(cè)孔數(shù)和測量側(cè)開孔數(shù)可以根據(jù)實際待測氣體種類有所改變。比如,圖5所示中,圓板上面沿圓周對稱分布有4個參比側(cè)孔和5個測量側(cè)開孔;參比光通過切光器上4個參比側(cè)孔穿過,每周期可照射參比池4次,使得參比光的測量頻率為4*30.5Hz=122Hz ;測量光通過切光器上5個測量側(cè)開孔穿過,每周期可照射樣品池5次,使得測量光頻率為5*30.5Hz=152Hz。
[0027]本發(fā)明中測量室12管均采用圓筒形,筒的兩端均用晶片密封。測量室12管采用樣品池18和參比池19各占一半的“單筒隔半”型結(jié)構(gòu)。
[0028]實施例2:
如圖2所示,為優(yōu)化切光輪11的利用效率,氣態(tài)污染物檢測單元8可平行設(shè)置兩組,下路的檢測傳感器為第二檢測傳感器15。
[0029]作為實施例1的改進,本實施例將實施例1中的檢測傳感器14或第二檢測傳感器15優(yōu)選紫外固態(tài)探測器,由半導體塊(24)、電極(25)、外電路導線(26)、負載(27),電源
(28)組成,半導體塊(24)設(shè)置在濾光器(13)后部正對紫外光源(10)位置,電極(25)分別位于半導體塊(24)兩側(cè),外電路導線(26)串聯(lián)負載(27)、電源(28)后分別與半導體塊(24)兩側(cè)的電極(25)相連接。
[0030]上述技術(shù)方案中,半導體塊(24)由氧化鋅ZnO材料制成。每個探測器只探測樣品氣中的單個組分。固態(tài)探測器檢測靈敏度可根據(jù)待測氣體類型、通過調(diào)節(jié)內(nèi)嵌高歐姆電阻來獲得,以滿足不同的低濃度檢測要求;可調(diào)電阻值為:12MQ 450MQ。
[0031]其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同。
[0032]圖2中,紫外光源10發(fā)出的單色光,經(jīng)過切光器11調(diào)制后,形成兩束單色光,一束進入測量氣室12中的樣品池18,另一束通過測量氣室12中的參比池19。由于SO2等異種原子構(gòu)成的分子對光具有吸收特性,若樣品池18中存在上述氣體,則進入上述氣室的部分光會被吸收,未被吸收的光穿過濾光器13后進入檢測傳感器14。檢測傳感器分別得到穿過參比池和樣品池后的光信號,信號傳輸至艾默生的檢測器22。由檢測器22中的計算機對上述信號進行快速傅里葉時頻變換,從而獲得待測樣品傅里葉變換紫外光譜圖。
[0033]實施例3:
采用實施例1的分析儀的檢測方法,其特征在于包括如下步驟:
步驟1、標準氣體配制:配置質(zhì)量濃度為CgsO2=IOOmgAi3的SO2標準氣體,余量為氮氣,待測;
步驟2、開機預熱:紫外光源(10)發(fā)出單色光,遮光器對紫外光源(10)進行遮光,產(chǎn)生分別照射樣品池(18)、參比池(19)的兩束光;第一光束為測量側(cè)光束,依次通過樣品池
(18)、濾光器(13)到達檢測傳感器(14);第二光束為參比側(cè)光束,通過參比池(19)、濾光器(13)到達檢測傳感器(14);
步驟3、零氣校正:向分析儀中通入零氣,選擇純度為99.999%的氮氣N2作為零氣,至零氣充滿樣品池(18);
步驟4、記錄第一光束與第二光束照射檢測傳感器(14)時獲得的零氣光束信號,傳輸至檢測器(22);
步驟5、氮氣N2排出;
步驟6、標準氣體測定:將標準氣體通入低濃度煙氣紫外分析儀,經(jīng)濾水過濾裝置(6)過濾干燥后,標準氣體充滿樣品池(18);
步驟7、記錄第一光束與第二光束照射檢測傳感器(14)時獲得的標準氣體光束信號,傳輸至檢測器(22);
步驟8、標準氣體排出; 步驟9、樣氣測量:將樣氣通入低濃度煙氣紫外分析儀,經(jīng)濾水過濾裝置(6)過濾干燥后,樣氣充滿樣品池(18);
步驟10、記錄第一光束與第二光束照射檢測傳感器(14)時獲得的樣氣光束信號,傳輸至檢測器(22);
步驟11、檢測器(22)輸出檢測結(jié)果。
[0034]遮光器遮擋紫外光源,形成的第一光束為測量側(cè)光束,照射頻率為155Hz:第二光束為參比側(cè)光束,照射頻率為122Hz。
【權(quán)利要求】
1.一種基于傅里葉變換的低濃度煙氣紫外分析儀,包括機箱(1)、加熱控制單元(2)、輸出顯示單元(3)、數(shù)據(jù)采集處理單元(4)、供電電源(5);機箱(1)內(nèi)設(shè)置煙氣管路,濾水過濾裝置(6)設(shè)置在煙氣管路進口,煙氣管路上分別設(shè)置溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、氧傳感器(7)、氣態(tài)污染物檢測單元(8);其特征在于:所述的氣態(tài)污染物檢測單元(8)包括紫外光源(10)及設(shè)置在其后的遮光器,沿光路布置在遮光器后依次為測量氣室(12)、濾光器(13)、檢測傳感器(14);測量氣室(12)沿光路方向分隔分別為樣品池(18)、參比池(19 ),參比池(19 )內(nèi)封裝中性氣體,樣品池(18 )設(shè)樣品池樣氣進口( 16 )和樣品池樣氣出口(17);所述的遮光器輪流遮擋紫外光源(10)發(fā)出的射向樣品池(18)、參比池(19)的紫外光束;檢測傳感器(14 )連接至檢測器(22 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傅里葉變換的低濃度煙氣紫外分析儀,其特征在于:所述的遮光器遮擋樣品池(18)的頻率為:120Hz至155Hz ;遮光器遮擋參比池(19)的頻率為:90Hz 至 125Hz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傅里葉變換的低濃度煙氣紫外分析儀,其特征在于:所述的遮光器具體為切光器,切光器由驅(qū)動電機(23)和切光輪(11)組成,切光輪(11)外緣對應樣品池(18)位置沿圓周方向設(shè)置測量側(cè)開孔(29),測量側(cè)開孔的相對內(nèi)緣對應參比池(19)位置沿圓周方向設(shè)置參比側(cè)開孔(30),驅(qū)動電機(23)驅(qū)動切光輪轉(zhuǎn)動,間斷性的遮擋紫外光源(10 )發(fā)出的射向樣品池(18 )、參比池(19 )的紫外光束。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于傅里葉變換的低濃度煙氣紫外分析儀,其特征在于:驅(qū)動電機(23)驅(qū)動切光輪(11)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為1830 rpm,轉(zhuǎn)動頻率為30.5Hz,測量側(cè)開孔(29)設(shè)置4至5個,參比側(cè)開孔(30)設(shè)置3至4個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傅里葉變換的低濃度煙氣紫外分析儀,其特征在于:所述的檢測傳感器(14)為紫外固態(tài)探測器,紫外固態(tài)探測器由半導體塊(24)、電極(25)、外電路導線(26)、負載(27),電源(28)組成,半導體塊(24)設(shè)置在濾光器(13)后部正對紫外光源(10)位置,電極(25)分別位于半導體塊(24)兩側(cè),外電路導線(26)串聯(lián)負載(27)、電源(28)后分別與半導體塊(24)兩側(cè)的電極(25)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于傅里葉變換的低濃度煙氣紫外分析儀,其特征在于:半導體塊(24)由氧化鋅ZnO材料制成。
7.一種采用權(quán)利要求1所述的分析儀的檢測方法,其特征在于包括如下步驟: 步驟1、標準氣體配制:配置質(zhì)量濃度為CgsO2=IOOmgAi3的SO2標準氣體,余量為氮氣,待測; 步驟2、開機預熱:紫外光源(10)發(fā)出單色光,遮光器對紫外光源(10)進行遮光,產(chǎn)生分別照射樣品池(18)、參比池(19)的兩束光;第一光束為測量側(cè)光束,依次通過樣品池(18)、濾光器(13)到達檢測傳感器(14);第二光束為參比側(cè)光束,通過參比池(19)、濾光器(13)到達檢測傳感器(14); 步驟3、零氣校正:向分析儀中通入零氣,選擇純度為99.999%的氮氣N2作為零氣,至零氣充滿樣品池(18); 步驟4、記錄第一光束與第二光束照射檢測傳感器(14)時獲得的零氣光束信號,傳輸至檢測器(22); 步驟5、氮氣N2排出;步驟6、標準氣體測定:將標準氣體通入低濃度煙氣紫外分析儀,經(jīng)濾水過濾裝置(6)過濾干燥后,標準氣體充滿樣品池(18); 步驟7、記錄第一光束與第二光束照射檢測傳感器(14)時獲得的標準氣體光束信號,傳輸至檢測器(22); 步驟8、標準氣體排出; 步驟9、樣氣測量:將樣氣通入低濃度煙氣紫外分析儀,經(jīng)濾水過濾裝置(6)過濾干燥后,樣氣充滿樣品池(18); 步驟10、記錄第一光束與第二光束照射檢測傳感器(14)時獲得的樣氣光束信號,傳輸至檢測器(22); 步驟11、檢測器(22)輸出檢測結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于傅里葉變換的低濃度煙氣紫外檢測方法,其特征在于:遮光器遮擋紫外光源,形成的第一光束為測量側(cè)光束,照射頻率為155Hz:第二光束為參比側(cè)光束,照射頻 率為122Hz。
【文檔編號】G01N21/33GK103808682SQ201210455661
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月14日
【發(fā)明者】劉德允, 范黎鋒, 陳瑩, 章曙, 孫明偉, 吳忠 申請人:南京埃森環(huán)境技術(shù)有限公司