基于紅外吸收法多組分氣體分析儀的研制.pdf

1、近年來，大氣污染日趨嚴(yán)重，以二氧化硫、氮氧化物為主的污染氣體的大量排放嚴(yán)重影響了人民健康和社會發(fā)展。開發(fā)實(shí)時化、自動化、智能化、穩(wěn)定可靠、操作簡便的污染氣體分析儀器具有重大意義。
　　針對國內(nèi)氣體分析儀穩(wěn)定性差、測量精度不高、分析組分單一等問題，通過分析研究國內(nèi)外氣體檢測方法的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，研制了基于紅外吸收法的多組分氣體分析儀，用于分析工業(yè)現(xiàn)場排放的SO2、NO，同時采用電化學(xué)方法測量O2。
　　儀器從結(jié)構(gòu)上分為光學(xué)系統(tǒng)

2、、氣路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)和上位機(jī)系統(tǒng)四部分。根據(jù)儀器的設(shè)計(jì)要求，光學(xué)系統(tǒng)選用了電調(diào)制紅外光源、熱釋電紅外探測器和電化學(xué)氧傳感器，分別探測SO2、NO和O2的濃度信號；合理地設(shè)計(jì)光源、氣室與探測器的位置結(jié)構(gòu)，以降低光路的損耗，提高系統(tǒng)測量的精度；電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)了光源調(diào)制電路、信號放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路以及單片機(jī)控制電路等，完成信號的放大、轉(zhuǎn)換和采集，高精密的電路設(shè)計(jì)為后續(xù)的信號處理奠定了基礎(chǔ)，同時增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力和工作穩(wěn)定性；為了提高系

3、統(tǒng)對信號的處理能力，采用上位機(jī)系統(tǒng)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，硬件平臺選用嵌入式工控系統(tǒng)，并配備6.4英寸觸摸式液晶屏、512M CF存儲卡，軟件平臺基于虛擬儀器技術(shù)，開發(fā)工具采用LabVIEW8.20圖形化編程語言，通過與Access數(shù)據(jù)庫的連接，完成氣體濃度的計(jì)算、顯示與繪圖、數(shù)據(jù)的存儲和查詢、標(biāo)定、報(bào)警、系統(tǒng)設(shè)置等功能，實(shí)現(xiàn)了測量的實(shí)時化、自動化、智能化。
　　通過對標(biāo)準(zhǔn)樣氣的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，驗(yàn)證了系統(tǒng)具有良好的重復(fù)性和穩(wěn)定性，同