[发明专利]一种基于LIBS技术在线测量烟气汞含量系统和方法

权利要求书

1.一种基于LIBS技术在线测量烟气汞含量系统，其特征在于，所述系统包括信号采集系统、脉冲激光器、处理器、定制密封测量腔、高精度光学透镜组合，所述高精度光学透镜组合至少包括反射聚焦组合镜以及第二高精度光学聚焦透镜；其中：

所述定制密封测量腔外设置所述第二高精度光学聚焦透镜,所述处理器分别与所述脉冲激光器及所述信号采集系统通信连接；

其中，所述脉冲激光器输出的激光光束通过所述反射聚焦组合镜到达所述定制密封测量腔内，以使所述激光光束击穿所述定制密封测量腔内的气体，得到高温等离子体；

所述第二高精度光学聚焦透镜用于聚焦所述高温等离子体冷却时产生的光信号；

所述信号采集系统用于采集所述光信号并将所述光信号转化为电信号，以及将所述电信号发送给所述处理器；

所述处理器用于根据所述电信号获取所述定制密封测量腔内的气体中汞元素的谱线强度值和碳元素的谱线强度值；并在所述定制密封测量腔内的气体为标准汞蒸气时，所述处理器根据所述标准汞蒸气对应的汞元素的谱线强度值和碳元素的谱线强度值以及所述标准汞蒸气内的汞元素浓度，对内标模型进行线性拟合，得到内标法定量模型；

其中，所述处理器还用于在所述定制密封测量腔内的气体为稀释后的待测烟气时，将所述待测烟气所对应的汞元素的谱线强度值和碳元素的谱线强度值输入到所述内标法定量模型中，得到待测烟气中的汞元素的浓度值。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：连接管路、第一电磁阀门、第二电磁阀门、汞蒸气发生器、二氧化碳气瓶；其中，所述第一电磁阀门和所述第二电磁阀门分别与所述连接管路的一个端口连接，所述第一电磁阀门与所述汞蒸气发生器的出气口相连，所述汞蒸气发生器用于通过所述连接管路向所述定制密封测量腔内输入汞蒸气；

所述二氧化碳气瓶的出气口与所述第二电磁阀门相连，所述二氧化碳气瓶用于通过所述连接管路向所述定制密封测量腔内输入二氧化碳气体；

所述第一电磁阀门和所述第二电磁阀门均与所述处理器通信连接，以在所述处理器的控制下使定量输出的二氧化碳气体和汞蒸气在所述连接管路内混合，得到预设汞元素浓度的所述标准汞蒸气。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括样气混合室；所述连接管路包括第一连接管路段、第二连接管路段、第三连接管路段和第四连接管路段；所述定制密封测量腔的上侧位置设置有测量腔进气接口；其中，

所述第一电磁阀门与所述第一连接管路段的一端连接；

所述第二电磁阀门与所述第二连接管路段的一端连接；

所述第二连接管路段的另一端与所述第一连接管路段的一侧管身贯通连接，所述第一连接管路段的另一端与所述第三连接管路段的一端连接，所述第三连接管路段的另一端与所述样气混合室一进气孔连接，所述样气混合室的出气孔通过所述第四连接管路段连接至所述测量腔进气接口，以将所述标准汞蒸气输入所述定制密封测量腔。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括烟气采集探头，所述烟气采集探头用于采集待测烟气；其中，所述烟气采集探头的出气端与所述样气混合室的另一进气孔连接，用于向所述样气混合室输入所述待测烟气，所述样气混合室用于稀释所述待测烟气。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括真空泵；所述连接管路还包括第五连接管路段和第六连接管路段；所述定制密封测量腔的下侧位置设置有测量腔排气接口；

其中，所述测量腔排气接口通过所述第五连接管路段与所述真空泵的抽气接口连接，以通过所述真空泵抽取所述连接管路内的气体，其中，所述真空泵的排气接口与所述第六连接管路段的一端连接，以将抽取出的气体通过所述第六连接管路段排出，以使所述连接管路接近真空状态。