基于紫外吸收光譜的so2和no混合氣體濃度監(jiān)測(cè)

1、基于紫外吸收光譜的SO2和NO混合氣體濃度監(jiān)測(cè)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：王應(yīng)健指導(dǎo)教師：馮海亮教授專業(yè)：儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)光電工程學(xué)院二O一六年五月萬(wàn)方數(shù)據(jù)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要大氣污染日益成為關(guān)系國(guó)計(jì)民生的熱點(diǎn)問(wèn)題。新大氣防治法已經(jīng)對(duì)各種污染物排放標(biāo)準(zhǔn)作了明確規(guī)定，對(duì)主要污染物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是實(shí)施污染排放總量控制政策的必要技術(shù)基礎(chǔ)。本文基于紫外吸收光譜測(cè)量技術(shù)，開(kāi)展了二氧化硫和一氧化氮混合氣

2、體吸收光譜分析和各組份濃度測(cè)量方法的研究。主要內(nèi)容包括：①研究了利用DOAS技術(shù)進(jìn)行污染氣體各種組份氣體種類鑒別和氣體濃度定量計(jì)算的理論基礎(chǔ)。首先，結(jié)合光散射理論，將米氏散射和瑞利散射等消光系數(shù)加入到測(cè)量模型中，修正了朗伯比爾定律在實(shí)際測(cè)量條件下的理論模型。然后，結(jié)合紫外差分吸收光譜技術(shù)的原理，設(shè)計(jì)了DOAS技術(shù)吸收光譜的數(shù)據(jù)處理流程。②開(kāi)展了二氧化硫吸收光譜分析和濃度測(cè)量方法的研究。針對(duì)二氧化硫氣體連續(xù)震蕩吸收光譜特性，選取受其它干擾

3、氣體影響很小的284nm314nm波段作為二氧化硫氣體的濃度測(cè)量波段。鑒于氣體的標(biāo)準(zhǔn)吸收截面直接影響利用DOAS技術(shù)反演氣體濃度的精度，采用較高濃度SO2標(biāo)準(zhǔn)樣品氣進(jìn)行SO2標(biāo)準(zhǔn)吸收截面的校準(zhǔn)。分別對(duì)單一SO2氣體和存在NO氣體干擾的SO2氣體進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，選取284nm314nm波段范圍內(nèi)的紫外吸收光譜用于SO2氣體濃度的測(cè)量，可取得較好的實(shí)驗(yàn)效果。③開(kāi)展了一氧化氮吸收光譜分析和濃度測(cè)量方法的研究。由于NO氣體在

4、紫外波段主要有三個(gè)較強(qiáng)的吸收峰，且主要干擾氣體SO2的吸收在226nm附近相對(duì)較弱，所以通常選取226nm吸收峰來(lái)研究NO氣體的濃度。針對(duì)NO氣體吸收光譜和SO2氣體吸收光譜重疊的情況，設(shè)計(jì)了NO吸收光譜的分段計(jì)算法和多尺度小波離散分解法。兩種方法都是基于將混合光譜分離出NO的吸收光譜信號(hào)，然后建立NO氣體濃度和NO氣體的光學(xué)密度二者之間的函數(shù)解析式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，分段計(jì)算法和多尺度小波離散分解法均可取得較好的實(shí)驗(yàn)效果。和分段計(jì)算法相比