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基于光谱吸收法和荧光法的甲烷和二氧化硫检测系统的研究

发布时间:2018-11-01 17:40
【摘要】:根据污染气体的光谱吸收特性与荧光特性,设计了一套时分复用检测系统,既可以使用光谱吸收法检测甲烷和二氧化硫又可以使用荧光法检测二氧化硫。系统采用组合可切换光源、共用光路、气室及信号处理部分,首先进行光谱吸收和荧光的特性测量,然后进行光谱吸收法检测甲烷与二氧化硫浓度实验,以及紫外荧光法检测二氧化硫浓度实验。经过光谱吸收和荧光的特性测量得出吸收法测二氧化硫和甲烷的吸收峰处的激发波长分别为280nm和1.64μm,荧光法测二氧化硫最佳激发波长为220nm。经光谱吸收法实验可得甲烷浓度与相对强度的线性关系和二氧化硫浓度与输出电压的线性关系,线性度分别为98.7%,99.2%;经荧光法实验可得二氧化硫浓度与电压成线性关系,线性度达到了99.5%。研究表明,该系统能使用于污染气体的光谱吸收检测和紫外荧光检测。将两种测量方式组合在一起,降低了成本与体积,同时此系统也可用于其他气体的检测,有一定的应用价值。
[Abstract]:According to the spectral absorption and fluorescence characteristics of polluted gases, a time division multiplexing detection system is designed, which can be used to detect methane and sulfur dioxide by spectral absorption method and sulfur dioxide by fluorescence method. The system uses a combined switchable light source to share the light path, gas chamber and signal processing part. The characteristics of spectral absorption and fluorescence are measured first, and then the concentration of methane and sulfur dioxide is measured by spectral absorption method. The concentration of sulfur dioxide was detected by ultraviolet fluorescence method. The excitation wavelengths at the absorption peak of sulfur dioxide and methane by absorption method are 280nm and 1.64 渭 m, respectively, and the optimum excitation wavelength of sulfur dioxide by fluorescence method is 220 nm. The linear relationship between methane concentration and relative strength and the linear relationship between sulfur dioxide concentration and output voltage can be obtained by spectral absorption method. The linearity is 98.7 ~ 99.2, respectively. The linear relationship between the concentration of sulfur dioxide and the voltage was obtained by fluorescence method, and the linearity reached 99.555. The results show that the system can be used for the spectral absorption detection and UV fluorescence detection of polluted gases. The two measuring methods are combined to reduce the cost and volume. At the same time, the system can also be used for the detection of other gases, which has certain application value.
【作者单位】: 燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金项目(61201110) 河北省自然基金项目(F2012203189)资助
【分类号】:X84

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本文编号:2304627

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