基于紫外吸收光譜的so2和no混合氣體濃度監(jiān)測

1、基于紫外吸收光譜的SO2和NO混合氣體濃度監(jiān)測重慶大學碩士學位論文（學術(shù)學位）學生姓名：王應健指導教師：馮海亮教授專業(yè)：儀器科學與技術(shù)學科門類：工學重慶大學光電工程學院二O一六年五月萬方數(shù)據(jù)重慶大學碩士學位論文中文摘要I摘要大氣污染日益成為關(guān)系國計民生的熱點問題。新大氣防治法已經(jīng)對各種污染物排放標準作了明確規(guī)定，對主要污染物進行實時監(jiān)測是實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量技術(shù)，開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量方法的研究。主要內(nèi)容包括：①研究了利用DOAS技術(shù)進行污染氣體各種組份氣體種類鑒別和氣體濃度定量計算的理論基礎(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)加入到測量模型中，修正了朗伯比爾定律在實際測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)計了DOAS技術(shù)吸收光譜的數(shù)據(jù)處理流程。②開展了二氧化硫吸收光譜分析和濃度測量方法的研究。針對二氧化硫氣體連續(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量波段。鑒于氣體的標準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標準樣品氣進行SO2標準吸收截面的校準。分別對單一SO2氣體和存在NO氣體干擾的SO2氣體進行在線監(jiān)測實驗研究，實驗結(jié)果表明，選取284nm314nm波段范圍內(nèi)的紫外吸收光譜用于SO2氣體濃度的測量，可取得較好的實驗效果。③開展了一氧化氮吸收光譜分析和濃度測量方法的研究。由于NO氣體在

4、紫外波段主要有三個較強的吸收峰，且主要干擾氣體SO2的吸收在226nm附近相對較弱，所以通常選取226nm吸收峰來研究NO氣體的濃度。針對NO氣體吸收光譜和SO2氣體吸收光譜重疊的情況，設(shè)計了NO吸收光譜的分段計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，然后建立NO氣體濃度和NO氣體的光學密度二者之間的函數(shù)解析式。實驗結(jié)果表明，分段計算法和多尺度小波離散分解法均可取得較好的實驗效果。和分段計算法相比