基于长光程吸收池的痕量有害气体定量检测研究

光谱检测技术是痕量有害气体检测的主要方法。在气体检测中,傅里叶变换红外光谱包含着丰富的信息,其中峰值、峰位和峰宽等都可以作为定量检测依据。研究了峰面积作为检测依据的定量计算方法。在理论计算中针对不同方法,对定量依据、计算原理和存在误差进行了详细分析,比较了相互之间的优缺点。运用基于浓度-预测(C-P)矩阵模型的计算方法,结合痕量的一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮和二氧化硫4种典型有害气体,进行了实验,验证了该方法在定量计算方面是可行的,最大相对误差为5.4%,最小相对误差为0.57%。基于阶梯函数拟合算法在计算峰面积时,经C语言编程仅占不到20KB的存储空间,在实现光谱检测仪器小型化、便携化方面发挥着重要作用。     

光腔衰荡光谱技术应用于痕量气体检测的研究进展

光腔衰荡光谱(CRDS)技术在对痕量气体的检测技术中占有重要的地位。对基于光腔衰荡光谱技术的痕量气体检测相关研究进行了综述,分析了光腔衰荡光谱技术的相关工作原理及技术特点。介绍了CRDS痕量气体检测在大气环境、生物医学、燃烧化学等方面的研究进展以及存在的问题;总结了CRDS痕量气体检测的发展趋势。     

变压器油中溶解气体光声光谱检测最小二乘回归定量分析

文中针对目前通过求解多元方程反演计算气体各组分浓度时,会引入吸收系数、池常数等参数误差的缺点,分析了光声光谱检测原理,提出了一种基于最小二乘回归的光声光谱定量分析方法,并建立了定量分析模型;应用该方法反演气体浓度时,可以避免这些参数引入的误差。以变压器油中溶解气体中重要特征气体CH4和C2H2进行实验分析,验证了所建立的定量分析模型的正确性。     

小波变换和神经网络用于红外光谱定量分析

为扣除开放光路法红外光谱中的背景干扰 ,发挥开放光路法的优势 ,提出了针对多组分气体体系的小波变换(WT)和人工神经网络 (ANN)相结合的红外光谱定量方法。该方法在数据处理阶段利用小波变换方法扣除了样品光谱中的背景干扰 ,然后通过计算谱峰强度和组分浓度之间相关系数的方法确定了待测组分的特征峰 ,最后利用 ANN技术实现了定量分析。该方法用现场实测光谱进行了检验。结果显示其综合性能优于其它几种常用的方法 ,是一种有效的红外光谱定量方法     

衰荡腔光谱技术检测混合气体中甲醛含量

利用光参量振荡技术产生2.2~3.97μm的宽调谐窄线宽中红外相干辐射.采用该中红外光源和衰荡腔光谱技术建立了一痕量气体成分光谱检测系统,并使用该系统对混合气体中的甲醛成分进行了测量,得到了72×10-9的检测灵敏度.整个光谱检测系统具有很好的光谱分辨率、选择性以及测量灵敏度,适用于大气中多种污染或温室效应气体成分的检测.     

用DOAS法测量厦门地区大气中NO2的浓度

利用太阳作为光源．以美国国家天台所测量的太阳光谱为参考光谱．应用分光光度计分别在厦门东渡气象站和厦门大学对太阳进行跟踪测量．并对得到的光谱数据进行分析．利用差分光学吸收光谱方法反演大气中痕量气体浓度，并将最小二乘法应用于数据反演中．成功地得到大气中NO2的垂直柱浓度；利用光学遥测方法得到了厦门地区上空NO2含量及其变化．经过分析与讨论．我们计算的结果与环境监测部门采用气象常规方法测量的数据基本一致．证实了利用该方法可以较好地监测城市上空大气的污染情况．对空气中有害气体的光学遥测提供了有效的测量手段．     

基于煤矿瓦斯浓度的窄带光源谐波检测技术研究

在对煤矿瓦斯气体浓度的检测中,由于噪声、气体的吸收峰很窄、光源波长随温度的漂移等原因将引起测量的不稳定,通过采用对激光器的中心波长和气体吸收峰中心波长对准,测量光经过气体时的损耗就可以检测气体的浓度,利用一次谐波作为误差信号,可将光源精确地锁定在气体吸收峰上,并给出了窄带光源谐波检测的理论依据.实验结果表明,该方法可应用于甲烷气体浓度的光谱测量,它具有高精度、强选择性、快速响应等特点.     

烟雾箱内甲烷气体的腔增强吸收光谱

用DFB半导体激光器作光源的腔增强吸收光谱(CEAS)技术测量了烟雾箱中甲烷气体在近红外波段的光谱吸收,获得了烟雾箱内甲烷气体在1 315 nm附近的吸收光谱;将测得的光谱数据与Hitran 2004数据库给出的光谱参数做了比较,发现了几条尚未被Hitran 2004数据库收入的甲烷分子的新谱线;同时对CEAS技术定量测量烟雾箱内甲烷气体的能力和稳定性做了研究.结果表明,CEAS技术完全可以用来测量烟雾箱内甲烷气体的吸收光谱,可以作为烟雾箱检测方法的一种补充.     

有毒有害气体检测仪在劳动安全和工业卫生方面的应用

对生产过程中有毒有害气体进行检测，在我国已有相当长的历史。本文通过分析对有毒有害气体的毒性和分类，检测有毒有害气体的原理、检测仪器的种类、以及如何选择有毒有害气体检测仪器，确保检测数据更准确真实有效。从而减少有毒有害气体对人的生命造成危害。     

差分吸收光谱技术在大气监测领域中的应用

随着人类经济的高速发展,环境污染和生态破坏日益严重,突发性环境污染事件也时有发生。如何防治污染、保护环境,成为当代科学的一个课题。痕量气体光谱分析技术检测大气污染具有检测范围广、速度快、成本低,且便于进行长期的动态检测等优势。差分光学吸收光谱技术(DOAS)是探测大气中痕量气体成分的现代光谱遥测技术。由于其高准确性和高分辨率、可同时对多种气体进行测量等优点被广泛用于城市空气质量、污染源排放(如:高速公路、企业排放)、对流层和平流层的大气痕量气体成分及自由基的测量。它可以同时测量大气中多种气体分子,如CO2、SO2、NOx等。本文介绍了主要介绍差分吸收光谱技术的原理、测量精度影响因素及其在大气监测领域中的应用。     

基于紫外光谱分析的烟气检测算法研究

由于气体间存在相互干扰,如何从连续的混合气体吸收光谱信号中分离并解算出各气体的浓度,是紫外光谱测量烟气有害成分的一个难题。为此在实验数据的基础上,基于朗伯-比尔定律提出了一种迭代算法。该算法利用紫外光在190~290 nm处不同气体对紫外光有不同的特征吸收峰,多次迭代运算,直到相邻两次气体浓度差小于某一数值为止,并通过编程实现了该算法。实验结果表明:测得的SO_2和NO_2浓度在满量程范围内相对误差不超过3%,可满足烟气排放污染物连续在线监测的要求。     

矿用光纤气体检测中的最小二乘拟合方法研究

由于矿用光纤气体检测系统中线性最小二乘拟合方法只适用于光谱吸收率小于0.1的气体检测,针对光谱吸收率增大时气体吸收谱线与浓度的变化呈现非线性的问题,本文采用阻尼最小二乘拟合算法进行气体浓度的计算。实验结果表明,改进的矿用光纤气体检测系统检测极限由原来的100 ppm提高到了30 ppm量级,简化了标定程序,能够更好地满足煤矿安全生产的需求。     

多气体红外光学传感器的研究

为了解决目前红外光学传感器只能进行单一气体检测的问题,基于红外光谱吸收原理,设计了可以同时测试三种气体的光学传感器。提出了一种内壁由相交的双椭圆球面旋转构成,且具有折叠反射光路的圆筒式气室结构,解决了微气室结构实现高聚光度与集成度的关键技术问题。传感器内部有四个单通道探测器(一个参考通道和三个测试通道)和一个红外光源。通过对气室的合理布局,实现了一个传感器测试多种气体。利用响应通道输出信号与参考通道输出信号求比值计算气体浓度的方法,消除了外界环境对测试结果的影响。经过测试,在气体浓度较低的范围内,传感器的最大测量误差仅为±0.05%。     

变压器油中多组分故障气体的光纤检测

阐述了变压器油中故障气体光纤检测的意义，分析了气体浓度二次和三次谐波检测与调制点的关系；提出了方波调制ＬＤ的非机械斩波时分－差分检测方法；讨论分析了多组分气体的检测方法及其适用条件     

富氮化合物类烟火药剂燃烧气体环保性研究进展

介绍了富氮化合物类新型烟火气体发生剂燃烧产生的主要有害气体,综述了目前国内外关于典型烟火药剂燃烧气体定性和定量检测的研究进展,阐述了富氮化合物类新型烟火气体发生剂燃烧气体的各种去毒化技术手段,最后对富氮化合物类烟火药剂燃烧气体的进一步环保排放做了展望.      

基于激光吸收光谱的水泥工业废气检测方法

可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术具有灵敏度高、选择性强、响应快速等特点。利用中心波长为1 579nm的光通信波段光纤耦合近红外分布反馈(DFB)式半导体激光器,结合波长调制技术,建立了基于TDLAS的水泥工业废气实时检测实验装置。通过波长调谐使激光波长同时覆盖CO和CO2的吸收线,实现对这两种成分的同时检测。CO和CO2的最低检测浓度可达4×10-5(体积分数),满足对水泥工业废气的检测要求。     

Pu(H_2O)_5~(3+)和Pu(H_2O)_5~(4+)团簇的相对论密度泛函研究

用TPSSTPSS密度泛函方法,Pu离子和H2O分子分别采用相对论有效原子实势(RECP)和6-31g基组,研究了Pu(H2O)53+和Pu(H2O)54+团簇溶剂化和非溶剂化效应中的几何结构及紫外可见吸收光谱.计算结果表明:水溶剂环境对Pu(H2O)53+及Pu(H2O)54+团簇的几何结构影响都比较明显.NBO电荷分析表明水分子与钚离子之间没有直接的电荷转移.所研究团簇的未配对电子都占据5f轨道.在气相及水溶剂环境下,所研究团簇的紫外可见吸收光谱存在较大差距.主要的吸收峰大都源于f电子之间的跃迁.     

等离子体技术净化CF4及其生成物机理的探讨

讨论了利用等离子体技术净化CF4及其生成物的方法,分析了净化机理。由四极质谱仪的分析结果发现,CF4等生成物的谱峰强度随射频(RF)功率的增加几乎线性地减小。RF功率达到1．8kW时,已检测不到CF4及其生产物对应的各个谱峰。在净化装置中放置CaO作为吸附剂,在室温下CaO对F有明显的净化作用。采用等离子体技术和化学吸附相结合处理有害气体的方法对环境保护有实际意义。     

基于红外原理的微型气体传感器

分析了目前使用的化学类、气敏类瓦斯检测器存在的问题．对红外吸收的基本理论、热释传感器的基本原理和设计方法、所研究的红外瓦斯有害多气体检测仪进行了介绍。