论文部分内容阅读
目前,我国大气环境问题日益严峻,尤其最近的雾霾问题时刻敲响着警钟。二氧化硫与氮氧化物作为我国规定的大气质量监测项目是造成雾霾的主要原因。本文以吸收光谱技术为基础,SO2与NO气体为研究对象,通过分析二者在紫外波段的吸收光谱,开展了二者测量方法的实验研究。开展了SO2气体测量方法的实验研究。通过分析SO2的吸收截面,为了减小测量误差,利用波段285-314nm内的600个数据点进行处理。基于吸收光谱法分析了SO2的差分吸收光谱,提出了直接积分法、分段积分法和拟合光谱法三种不同的光谱算法。采用三种方法分析了SO2的线性度,在浓度高于20 mg/m3时三种方法都具有良好的线性度,在浓度小于20 mg/m3时直接积分法的线性度变差。三种方法下SO2气体的探测限分别为0.6mg/m3、0.2mg/m3和0.2mg/m3。结果表明分段积分法和拟合光谱法的探测性能优于直接积分法,更适用于低浓度SO2气体检测。开展了SO2气体测量的去噪方法研究。分段积分法和拟合光谱法的探测性能优于直接积分法是由于实验中采集的数据含有电子噪声。分别采用经验模态分解和傅里叶变换分别对SO2的差分吸收光谱进行去噪处理,通过比较评价指标,确定出最佳的去噪方法。采用分段积分法和拟合光谱法结合最佳去噪方法研究了SO2探测稳定性,去噪后两种方法的稳定性都得到了提高,而拟合光谱法的稳定性更好。开展了NO气体测量方法的实验研究。采用直接积分法和拟合光谱法结合最佳去噪方法分析了NO在波长226nm附近的吸收光谱。计算了NO的探测限,两种方法下NO气体的探测限分别为0.9mg/m3和0.3mg/m3。通过比较说明拟合光谱法更适用于低浓度NO气体检测。采用拟合光谱法结合经验模态分解去噪获得的NO最低检测限为0.3mg/m3。