[实用新型]基于FTIR原理的多组分气体监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于FTIR原理的多组分气体监测装置，特别是对针对污染气体SF6的基于FTIR原理的多组分气体监测装置。

背景技术

随着我国经济的快速发展，大气污染排放问题凸显，大气污染呈现多种污染物同时作用的复合性污染，且污染范围扩大，特别是大城市群地区出现明显的区域性污染特征，对人体健康、生态系统和气候变化构成严重威胁和影响，已成为制约我国经济可持续发展的重大瓶颈因素。因而，在现代工业流程中，多组分分析仪器成为必不可少的环节。

常用的分析仪器有工业色谱仪、光谱分析仪等。工业色谱仪在流程工业生产和环保领域得到广泛应用，但是其分析周期长，不易实现直接质量控制；拉曼光谱分析仪分析周期短精度高，但是成本太高，所以尚未被推广；实验室研制开发的基于ＤＳＰ的多组分气体分析仪，通过不同传感器的组合对样品中不同组分进行检测，虽然在分析效率、精度等方面均有提高，但由于每台组合式分析仪器一般只能分析２－４个组分，而存在同时测量多组分上的瓶颈。同时，现有技术中也未能实现分析仪器的自动连续控制。

发明内容

本实用新型基于FTIR原理的多组分气体监测装置，基于FTIR原理，即傅立叶变换红外光谱技术，采用光谱取样处理、ＤＳＰ处理分析、实时控制分析三大模块结合，充分利用了光谱取样的精确性优势、ＤＳＰ处理的高效优势、实时控制分析互动反馈优势，解决了现有技术中存在的分析周期长、精确性不高、分析效率低不能实现多组分成分分析以及不能实现自动连续控制等难题。

本实用新型基于FTIR原理的多组分气体监测装置，包括电源管理模块，FTIR红外取样装置，数据采集处理分析模块和实时控制分析模块，其中所述电源管理模块为FTIR红外取样装置、数据采集处理分析模块和实时控制分析模块集中供电。FTIR红外取样装置由红外光源发生器、气体取样装置和FTIR光谱仪组成，通过红外光照射取样装置内的多组分气体产生光谱，形成干涉光谱信号；同时，FTIR红外取样装置与数据采集处理分析模块单向连接，将干涉光谱信号传输到所述数据采集处理分析模块形成处理信号；所述数据采集处理分析模块和实时控制分析模块双向连接，处理信号通过数据采集分析处理模块传输到实时控制分析模块；同时实时控制分析模块对所述处理信号进行比对分析，并形成反馈信号传输回数据采集处理分析模块进行实时自动连续控制。其中，数据采集处理分析模块由信息采集模块和DSP分析模块组成。

本基于FTIR原理的多组分气体监测装置具有以下优点：

1、基于FTIR原理（傅立叶变换红外光谱技术），采用光谱取样处理，提高了取样的精确性；

2、采用ＤＳＰ处理分析，与光谱取样装置相匹配，提高了装置的数据处理能力，具有高效性；

3、采用实时控制分析，通过数据采集处理分析模块和实时控制分析模块双向连接，实现了处理信号传递与控制信号反馈的双向性，可实时自动连续控制。

4、基于FTIR原理，采用光谱取样处理、ＤＳＰ处理分析、实时控制分析三大模块结合，充分利用了光谱取样的精确性优势、ＤＳＰ处理的高效优势、实时控制分析互动反馈优势，解决了现有技术中存在的分析周期长、精确性不高、分析效率低不能实现多组分成分分析以及不能实现自动连续控制等难题。

附图说明

图1  基于FTIR原理的多组分气体监测装置结构示意图。

图中：

1.电源管理模块  2.FTIR红外取样装置  3.数据采集处理分析模块  4.实时控制分析模块 

具体实施方式

图1所示，本实用新型基于FTIR原理的多组分气体监测装置，包括电源管理模块1，FTIR红外取样装置2，数据采集处理分析模块3和实时控制分析模块4。

其中，所述电源管理模块1为FTIR红外取样装置2、数据采集处理分析模块3和实时控制分析模块4集中供电；

FTIR红外取样装置2由红外光源发生器、气体取样装置和FTIR光谱仪组成，通过红外光照射取样装置内的多组分气体产生光谱，形成干涉光谱信号；

同时，FTIR红外取样装置2与数据采集处理分析模块3单向连接，将干涉光谱信号传输到所述数据采集处理分析模块3形成处理信号；

所述数据采集处理分析模块3和实时控制分析模块4双向连接，处理信号通过数据采集分析处理模块3传输到实时控制分析模块4；

同时，实时控制分析模块4对所述处理信号进行比对分析，并形成反馈信号传输回数据采集处理分析模块3，进行实时自动连续控制。

其中，数据采集处理分析模块由信息采集模块和DSP分析模块组成。

本装置的设计充分利用了光谱取样的精确性优势、ＤＳＰ处理的高效优势、实时控制分析互动反馈优势，解决了现有技术中存在的分析周期长、精确性不高、分析效率低不能实现多组分成分分析以及不能实现自动连续控制等难题。