氣體濾波相關(guān)多組份非分散紅外監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、近些年來，由于機動車的迅猛增長和城市供暖燃煤所致，城市空氣污染氣體中的CO含量持續(xù)上升。而其中機動車增長又是CO含量增加的最主要原因，有數(shù)據(jù)顯示，整個城市CO排放量的80％是由機動車所排放。除了CO等有毒污染氣體對人類環(huán)境造成的危害之外，近百年來大氣中的CO2和CH4等溫室氣體含量持續(xù)增加，導致全球變暖，造成了嚴重的氣象災害。因此，開展對于CO、CH4氣體監(jiān)測的研究可謂當務(wù)之急。非分散紅外CO、CH4氣體檢測系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、

2、精確度高、宜于市場化等優(yōu)點。氣體濾波相關(guān)技術(shù)是弱信號檢測中的創(chuàng)新設(shè)計，對于含量小，吸收弱的氣體光譜信號可以進行良好的檢測分析。中科院安徽光機所司福祺曾經(jīng)開展過CO的非分散紅外測量研究，本論文在非分散紅外的基礎(chǔ)上，結(jié)合了氣體濾波相關(guān)檢測技術(shù)，實現(xiàn)了多組份氣體測量系統(tǒng)的研制，是痕量氣體高靈敏快速監(jiān)測的好方法。
　　 本文采用了非分散紅外吸收光譜的測量原理結(jié)合氣體濾波相關(guān)檢測的方法，實現(xiàn)了對CO、CH4的檢測系統(tǒng)研制。研究了氣體濾波相

3、關(guān)檢測技術(shù)在微弱光譜信號中的應(yīng)用，解決了從CO、CH4系統(tǒng)的弱光譜信號中提取有用信號的問題；研究了探測器在系統(tǒng)信號獲取過程中穩(wěn)定性對于測量結(jié)果的影響，利用新穎的溫控電路解決了探測器由于溫漂帶來的測量誤差，提高了精度；研究了系統(tǒng)的電路、氣路、光路設(shè)計，并對相關(guān)檢測電路的實現(xiàn)進行了詳細介紹；研究了在弱信號獲取方面NDIR系統(tǒng)與TDLAS系統(tǒng)的不同，分析對比了氣體濾波相關(guān)與鎖相放大技術(shù)在兩種系統(tǒng)中的成功應(yīng)用；對系統(tǒng)研制后的實驗結(jié)果進行了分析，