基于FTIR的環(huán)境氣體監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著人們對生存環(huán)境尤其是生活環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境的要求不斷提高,空氣質量問題備受關注,因此需要對環(huán)境氣體進行有效的監(jiān)測.而傳統(tǒng)的空氣污染物監(jiān)測方法或者局限于監(jiān)測一兩種特定的有害氣體,或者需要借助化學試劑,無法做到實時監(jiān)測.本課題選擇基于傅里葉變換紅外光譜(FTIR)技術進行抽氣式環(huán)境氣體監(jiān)測,意義在于該方法可以快速的對空氣質量和環(huán)境污染事故進行多組分同時監(jiān)測. 本課題作為低濃度氣體(ppm～ppb量級)FTIR檢測的基礎性研究,從紅外

2、吸收光譜的原理出發(fā),給出用于氣體濃度求解的理論公式和技術路線.針對待測對象濃度低,信號弱的特點,從光學系統(tǒng)組成及測量參數(shù)、長光程的實現(xiàn)、標準光譜的制作和光譜分析波數(shù)范圍的選擇等方面進行了優(yōu)化.重點通過光譜結構分析和信息挖掘,利用光譜差減方法和標準譜擬合方法對常見空氣污染物的多組分體系進行定量分析,并得到較為滿意的結果,相對誤差能夠控制在士10﹪以內.最后提供了實際系統(tǒng)的構成,通過實驗設計和結果分析,得到了保證朗伯-比爾定律有效的濃度光程