[发明专利]一种高精度氮氧化物与二氧化硫检测仪器

权利要求书

1.一种氮氧化物与二氧化硫检测仪器，其特征在于，包括光源模块、连接光纤、紫外吸收池、光谱仪、控制与处理模块。

光源模块，采用氘灯光源，用于产生190nm-400nm紫外光；

紫外吸收池，为气体与紫外光束反应腔体；

光谱仪，将从紫外吸收池输出的紫外光束进行分光，通过CMOS探测器探测紫外光谱信息；

控制与处理电路，分析通入气体前后紫外光谱的吸光度，识别气体的浓度；根据通入气体前后紫外光谱的特征峰，识别气体组成。

2.如权利要求1所述的一种氮氧化物与二氧化硫检测仪器，其特征在于，所述紫外吸收池包括气泵、腔体、两个石英聚焦透镜、球面反射镜M1、M2和M3；腔体一侧底部设置进气口，另一侧上部通过气泵设置出气口；球面反射镜M1、M2设置在腔体顶部，球面反射镜M3与M1和M2的反射面相对，设置在腔体底部；第一个石英聚焦透镜接收光纤送入的光源模块产生的紫外光束，聚焦后发射给球面反射镜M1或M2，经球面反射镜M1或M2反射到M3，紫外光束在三者之间多次反射后，与腔体内气体作用后，被第二个石英聚焦透镜接收，并通过光纤送入光谱仪。

3.如权利要求2所述的一种氮氧化物与二氧化硫检测仪器，其特征在于，所述紫外吸收池还包括石英玻璃管，安装在腔体内，气体通入石英玻璃管内。

4.如权利要求1所述的一种氮氧化物与二氧化硫检测仪器，其特征在于，所述光谱仪包括狭缝、凹面反射光栅、线阵探测器；从长光程紫外吸收池出来的光束经狭缝发散到凹面反射光栅，经其分光后，再由线阵探测器接收，得到紫外光谱，并转换为电信号。

5.如权利要求1所述的一种氮氧化物与二氧化硫检测仪器，其特征在于，所述控制与处理模块用于：在紫外吸收池通入氮气时，接收线阵探测器获得的氮气紫外光谱；在紫外吸收池通入待测气体时，接收线阵探测器获得的待测气体紫外光谱；求该两个光谱的差分光谱，确定该待测气体的成分，并获得待测气体的吸光度；根据预存的吸光度-浓度关系模型，得到当前待测气体的浓度。

6.如权利要求5所述的一种氮氧化物与二氧化硫检测仪器，其特征在于，吸光度-浓度关系模型获得过程为：先在紫外吸收池中通入设定浓度的氮气，由光谱仪获得氮气紫外光谱；再分别在紫外吸收池中通入已知不同浓度的设定气体，得到不同浓度设定气体的紫外光谱；根据差分光谱获得吸收度，再由已知的设定气体浓度以及吸收度建立吸光度-浓度关系模型。

7.如权利要求1所述的一种氮氧化物与二氧化硫检测仪器，其特征在于，基于中心波长205nm附近的若干像素点的光谱能量加权计算NO吸光度。

8.如权利要求1所述的一种氮氧化物与二氧化硫检测仪器，其特征在于，基于中心波长287nm附近的若干像素点点光谱能量加权计算SO2吸光度。

9.如权利要求1所述的一种氮氧化物与二氧化硫检测仪器，其特征在于，所述光源模块采用氘灯光源。