基于DOAS的小型化環(huán)境污染氣體監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展,工業(yè)和交通運輸業(yè)發(fā)展日益加快,環(huán)境污染越來越嚴(yán)重,直接影響人類的健康,環(huán)境保護已經(jīng)成為新世紀(jì)發(fā)展的主題,其中,對污染物的監(jiān)測是重要前提。為了能夠?qū)諝庵形廴疚镞M行大范圍內(nèi)連續(xù)的監(jiān)測,根據(jù)差分吸收光譜原理(Differential Optical Absorption Spectroscopy,DOAS),在卡塞格林望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,提出了便攜式光纖收發(fā)一體的大氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。
　　本文的主要工作有以下幾個方面:<

2、br>　　1、在朗伯-比爾定律的基礎(chǔ)上,分析了現(xiàn)有DOAS空氣污染氣體監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理和特點,在此基礎(chǔ)上,提出了新型監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用具有公共端的光纖完成光線的傳輸,主光路采用卡塞格林望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu),通過拋物面主反射鏡和橢球面副反射鏡完成光路的準(zhǔn)直和接收,實現(xiàn)了小型化。與傳統(tǒng)的DOAS系統(tǒng)相比,具有結(jié)構(gòu)簡單、光能利用率高、體積小便攜性好等優(yōu)點。
　　2、數(shù)據(jù)處理分兩條主線。對標(biāo)準(zhǔn)吸收截面采用插值的方法,獲得與實際測量光譜相同的分辨

3、率;對吸收光譜處理時采用Savitzky-Golay數(shù)字平滑濾波技術(shù)擬合慢變化,去掉慢變化得到表征氣體吸收的快變化光譜。得到的差分吸收光譜中包含了高頻噪聲,需要對差分吸收光譜進行去噪處理,采用小波變換軟閾值去噪方法,去除高頻噪聲。
　　3、采用自行開發(fā)的樣機對不同濃度的SO2和NO2氣體進行測量,對系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和線性度進行評價,同時對現(xiàn)場空氣進行監(jiān)測,測量結(jié)果表明,SO2的最大誤差為4.20％,NO2的最大誤差為2.72%,并詳細(xì)