—— PROUCTS LIST
煙氣檢測研究及發(fā)展現(xiàn)狀
在大氣污染日漸嚴重的嚴峻形勢之下,人們迫切希望能有效監(jiān)督各種工業(yè)過程進行,減少廢氣排放量,因此各種氣體監(jiān)測設(shè)備應運而生,監(jiān)測對象和應用的場合千差萬別。煙氣分析儀是用來測量氣體成分及含量的儀器,通常用于檢測工業(yè)燃料燃燒所產(chǎn)生的污染氣體,比如CO,C02,NO,N02,S02,NH3等。通過煙氣分析儀對燃燒產(chǎn)生的CO含量進行檢測,可以計算出燃燒效率,利于節(jié)能生產(chǎn);對其它氣體的濃度測量,既便于給出排放廢氣標有說服力的依據(jù),也便于定量的治理污染氣體排放。
煙氣分析儀按使用方式進行分類可分為在線式和便攜式兩種。所謂在線式監(jiān)測就是指在不影響生產(chǎn)的條件下,對煙氣的含量進行連續(xù),實時的檢測,這種檢測通常是儀器按照編好的程序進行。相反,便攜式煙氣分析儀通常用于離線監(jiān)測,也就是不定時的非連續(xù)的測量,需要人工操作,因此正如其名,便攜式分析儀通常體積較小,重量較輕且易于攜帶。按檢測原理來劃分通常有:電化學檢測法,光譜吸收分析法,氣相色譜法,半導體傳感器分析法,化學發(fā)光法等。在諸多的分析方法中,有些雖然能的測量出每種氣體的含量,但是由于成本太高,體積太大或?qū)崿F(xiàn)困難等原因,未得到廣泛應用。
目前主流的煙氣檢測設(shè)備所用的原理集中在電化學分析法和光譜吸收法。其中,電化學分析法的優(yōu)點是:簡單,一個傳感器對應一種氣體,只要測出感應電流或電壓的大小就可以推算出氣體濃度。但正因其簡單性,難以應對較復雜的情況:首先,電化學傳感器都使用電解質(zhì),不論是固體還是液體的電解質(zhì)都會存在損耗問題,電解質(zhì)的蒸發(fā)或污染導致傳感器信號質(zhì)量下降。通常空氣中都含有被測物質(zhì),因此傳感器一旦啟封就被視為參與了檢測,其使用壽命已經(jīng)開始衰減。一般,其使用壽命只有-N兩年,若使用不當則更短。然而更換傳感器的費用非常昂貴。另外電解質(zhì)損耗引起的信號衰減會積累越來越大的誤差,不但每次開機都要調(diào)零而且度也會下降。而且電化學傳感器還存在一個致命問題,即混合氣體的交叉干擾問題,比如S02和N02的氧化過程正好相反,互相抵消,導致兩種氣體同時存在時,測量結(jié)果可能都為0或者都接近0。
綜上所述,對于混合氣體采用電化學法測量存在一定缺陷,基于此出現(xiàn)了多種光譜煙氣分析儀,這類煙氣分析儀是測量廢氣含量的主要儀器,國外方面的研究比較成熟,例如德國的MRU煙氣分析儀,GRIMM顆粒物檢測儀,英國Kane煙氣分析儀,芬蘭Gasmet便攜式FT-IR紅外氣體分析,荷蘭SKALAR連續(xù)流動分析儀,法國KIMO煙氣分析儀KIGAZ200等,其中以德國的比較突出,應用范圍較廣;國內(nèi)使用的煙氣分析儀多數(shù)來自國外進口,至于國內(nèi)的研發(fā),也有不少紅外光譜分析儀,比如山東青島的雷博3040煙氣綜合測量系統(tǒng),深圳麥德的JY3000+手持式煙氣分析儀,但是無論國內(nèi)外,都缺少能夠有效測出N02這一氣體的分析儀,其主要原因是由于N02在紅外波段幾乎沒有吸收。
本文針對存在的問題,設(shè)計了一種紫外波段氣體分析儀,給出了一個簡潔的結(jié)構(gòu)框架,可以有效解決N02的測量精度問題;同時在氣體分析室方面做了改進,之后在此基礎(chǔ)上的提出了一種精度高實用性好的算法,良好的解決了計算精度問題,并且通用性及擴展性良好。后通過實驗及數(shù)據(jù)處理驗證了本方案的可行性。
論文的主要內(nèi)容如下:
(1)介紹紫外煙氣分析儀的工作原理。
(2)詳細給出了紫外煙氣分析儀各個部分的硬件設(shè)計。
(3)對其測量原理做了詳細的理論分析,總結(jié)了過去的一系列算法,提取其中的優(yōu)點,研究了一種混合迭代算法。
(4)對實測數(shù)據(jù)進行了檢驗與分析。
(5)總結(jié)全文并提出改進方案。