[发明专利]一种基于紫外开放可调式多反池技术的便携烟气原位测量系统

摘要

本发明公开了一种基于紫外开放可调式多反池技术的便携烟气原位测量系统，包括紫外光源模块、入射镜头、光路选择器、紫外开放可调式多反池、出射镜头、微型光纤光谱仪、校准模块、光纤、系统电源模块及数据采集与显示模块。本发明的测量系统采用紫外开放可调式多反池作为直插式烟气测量气室，通过调节光束在池内反射次数扩展测量光程，显著提高待测烟气成分光学吸收厚度，检测限达到ppb量级，相比于目前通用的直插式紫外单光程透射池烟气测量系统，探测灵敏度提高2个数量级；同时，本发明经过独特的光路设计，通过光路切换控制方式，具备零气和样气在线校准功能，具有便携的特点，满足目前固定污染源超低排放烟气中二氧化硫和氮氧化物的监测需求。

主权项

1.一种基于紫外开放可调式多反池技术的便携烟气原位测量系统，其特征在于：包括紫外光源模块、入射镜头、光路选择器、用于测量待测烟气成分的气室、出射镜头、微型光纤光谱仪、校准模块、入射光纤、一分二分支光纤、系统电源模块以及数据采集与显示模块；所述测量系统采用烟道直插式测量方式，即气室位于烟道中，不改变烟道中气体的流动方向，也不抽取烟气到烟道外的一种测量方式；所述气室采用紫外开放可调式多反池，紫外开放可调式多反池位于直插式烟道测量探头中；紫外光源模块、入射镜头、光路选择器、紫外开放可调式多反池的主镜部分、出射镜头、微型光纤光谱仪、校准模块、入射光纤、一分二分支光纤、系统电源模块及数据采集与显示模块位于烟道外的仪器箱内，包含了紫外开放可调式多反池副镜的直插式烟道测量探头前端位于烟道内；在进行测量时，光路选择器将光路切换至测量光路状态，紫外光源模块发出的光束经入射光纤传输、入射镜头准直后经光路选择器在紫外开放可调式多反池内多次反射，烟气由烟道下端向上端传输过程中通过紫外开放可调式多反池，光束被池内待测烟气成分吸收后通过出射镜头经一分二分支光纤的分支端传输进入微型光纤光谱仪，经过分光后形成的光谱通过数据采集与显示模块运用差分吸收光谱反演算法同时获得烟气中二氧化硫SO2、一氧化氮NO和二氧化氮NO2的浓度值；一分二分支光纤的另一分支端与校准模块连接，系统可通过光路选择器控制光路切换，实现零气和样气的在线校准；当光路选择器切换光路进入校准光路状态，紫外光源模块发出的光经入射光纤传输至入射镜头，光束被准直后通过光路选择器进入校准模块，在校准模块中分别通入零气和标准浓度的样品气，微型光纤光谱仪接收光束通过校准模块后的光谱信号，从而实现零气和样气的在线校准。