一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介：
SUV-100煙氣分析儀是山東新澤儀器有限公司針對(duì)國(guó)內(nèi)外環(huán)保、工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)在線氣體分析自主研發(fā)的氣體分析儀產(chǎn)品。該分析儀基于紫外吸收光譜技術(shù)和化學(xué)計(jì)量學(xué)算法，能夠測(cè)量SO2、NO、NO2、O2、NH3、Cl2、O3、H2S等氣體的濃度，具有測(cè)量精度高、可靠性高、響應(yīng)時(shí)間快、適用范圍廣等特點(diǎn)，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于環(huán)保在線監(jiān)測(cè)、工業(yè)控制、安全 監(jiān)測(cè)等場(chǎng)合。
因?yàn)樽贤饩€不易受到水分子的吸收，所以可以直接對(duì)經(jīng)過(guò)過(guò)濾除塵的潮濕煙氣進(jìn)行分析，基于多通道光譜分析技術(shù)(OMA)和差分吸收光譜算法（DOAS）等，能夠同時(shí)測(cè)量多種氣體組分如SO2、NOX等，廣泛應(yīng)用于煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、工業(yè)過(guò)程氣體分析系統(tǒng)中。
DOAS核心思想將氣體的吸收光譜分解為快變和緩變兩部分。快變部分與氣體分子結(jié)構(gòu)和組成的元素有關(guān)，是分子吸收光譜的特征部分；緩變部分與煙塵、水汽、背景氣，及測(cè)量系統(tǒng)的變化等因素有關(guān)，是干擾部分。DOAS采用快變部分計(jì)算被測(cè)氣體的濃度，測(cè)量結(jié)果不受干擾，準(zhǔn)確性高。SUV-100紫外光譜氣體分析儀同時(shí)采用*的DOAS算法和PLS算法相結(jié)合的處理方式，消除了煙塵、水汽、背景氣體的干擾，同時(shí)也消除了測(cè)量系統(tǒng)波動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
二、技術(shù)規(guī)格指標(biāo)
參數(shù) | 性能數(shù)據(jù) |
測(cè)量原理： | DOAS紫外(SO2、NOx)，電化學(xué)(O2) |
SO2量程 | 0～2000 mg/m3（可調(diào)） |
NOx量程： | 0～2000 mg/m3（可調(diào)） |
O2量程： | (0-25%) 電化學(xué) |
線性度： | ±2% F.S. |
零點(diǎn)漂移： | ±2%F.S./7d |
量程漂移： | ±2%F.S./7d |
響應(yīng)時(shí)間： | T90<10秒 |
4-20mA輸入接口 | 2路，可靈活配置，100歐負(fù)載 |
4-20mA輸出接口 | 4路，輸出內(nèi)容可配置，zui大帶載能力<800歐 |
信號(hào)輸出： | 1路232，1路485(支持Modbus協(xié)議) |
開(kāi)關(guān)量輸入接口 | 4路，可靈活配置 |
繼電器輸出接口 | 12路，輸出內(nèi)容可配置，DC30V2A |
預(yù)熱時(shí)間： | 無(wú)需 |
環(huán)境溫度： | -10～+45°C |
防護(hù)等級(jí)： | IP65 |
額定用量： | 20升/分鐘（用于反吹時(shí)） |
樣氣輸入/輸出接口 | Φ6雙卡套接頭，也可支持Φ8雙卡套 |
樣氣流量要求 | 范圍為0.5~2L/min，波動(dòng)<25% |
樣氣壓力要求 | 當(dāng)前環(huán)境壓力±0.1Bar |
樣氣濕度要求 | <95%RH |
三、技術(shù)原理
i.紫外吸收光譜
電磁輻射（光）與原子和分子之間的相互作用是光譜檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)， 目前已經(jīng)發(fā)展出中紅外吸收光譜、近紅外吸收光譜、紫外/可見(jiàn)吸收光譜、紫外熒光光譜、原子發(fā)射光譜、原子吸收光譜、原子熒光光譜、X射線熒光光譜等檢測(cè)技術(shù)。紫外吸收光譜檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)是，紫外光與分子相互作用時(shí)被分子吸收導(dǎo)致光能的變化，由于不同分子內(nèi)部電子能級(jí)的躍遷能量和幾率的不同，使得不同分子具有特征吸收光譜，可見(jiàn)，紫外吸收光譜是分子在紫外波段吸收能力的定量描述。通常用吸收截面來(lái)描述單位分子的紫外吸收光譜：
典型氣體吸收截面通過(guò)吸收光譜可分析分子濃度，其測(cè)量原理就是Beer-Lambert定律：
I(λ) =I0 (λ) exp(-L*s(λ) *X)
式中，I0(λ)表示波長(zhǎng)為λ的光的入射光強(qiáng)，I(λ)表示紫外光穿過(guò)濃度為X和光程為L(zhǎng)的待測(cè)氣體后的光強(qiáng)，s(λ)為氣體的吸收截面，L*s(λ) *X稱為光學(xué)密度。
ii.DOAS技術(shù)
DOAS（差分吸收光譜）是一種利用氣體分子的吸收光譜高精度計(jì)算氣體濃度的技術(shù)，由德國(guó)Heidelberg大學(xué)環(huán)境物理研究所的Ulrich Platt教授首先提出。
DOAS技術(shù)的基本原理是利用待測(cè)分子的窄帶吸收特性來(lái)鑒別分子，并根據(jù)窄帶吸收強(qiáng)度反演出分子的濃度。將分子的吸收截面看成是兩部分的疊加，其一是隨波長(zhǎng)緩慢變化的部分，構(gòu)成光譜的寬帶結(jié)構(gòu)，其二是隨波長(zhǎng)快速變化的部分，構(gòu)成光譜的窄帶精細(xì)結(jié)構(gòu)，
如下式：
?(λ)＝?0 (λ)＋?r(λ)
其中?(λ)是分子的吸收截面，?0(λ)是吸收截面隨波長(zhǎng)緩慢變化的部分，?r (λ)是吸收截面隨波長(zhǎng)急劇變化的部分。
DOAS方法的原理就是在吸收光譜中剔除光強(qiáng)隨波長(zhǎng)緩慢變化的部分，而只留下隨波長(zhǎng)快速變化的部分，然后用快速變化部分去反演氣體的濃度，從而可以避免因?yàn)楣庠礈仄蛩p、粉塵干擾、其他氣體干擾等因素引起的測(cè)量值波動(dòng)和漂移。
iii.光學(xué)技術(shù)平臺(tái)
分析儀采用如下光學(xué)技術(shù)平臺(tái)來(lái)獲得紫外吸收光譜，該技術(shù)平臺(tái)由光源、氣體室、光纖和光譜儀（含光闌、全息光柵、線陣檢測(cè)器）等光學(xué)組件構(gòu)成，如圖：
光源發(fā)出的紫外可見(jiàn)光經(jīng)光學(xué)視窗進(jìn)入氣體室，被流經(jīng)氣體室的被測(cè)樣氣所吸收，攜帶被測(cè)樣氣吸收信息的光經(jīng)透鏡匯聚后耦入光纖，經(jīng)光纖傳輸送入光譜儀進(jìn)行分光、采樣，得到氣體的吸收光譜。
通過(guò)對(duì)光譜進(jìn)行分析，可以分析出氣體中相關(guān)組分的濃度。
四、分析儀簡(jiǎn)介
儀器構(gòu)成SUV-100煙氣分析儀由光源、氣體室、光譜儀、HMI模塊、接口板、氧傳感器模塊（或氧化鋯模塊）、溫度傳感器等部件以及擴(kuò)展模塊（CO檢測(cè)、CO2檢測(cè)）組成：
其中：
光源：可產(chǎn)生檢測(cè)需要的190-500nm紫外光。其關(guān)鍵參數(shù)為光源壽命和可用紫外光波長(zhǎng)范圍，分析儀采用高性能、長(zhǎng)壽命紫外脈沖氙燈；
氣體室：也稱流通池，被測(cè)氣體將恒定的流量流過(guò)，吸收紫外光，以便獲取吸收光譜。其關(guān)鍵參數(shù)為光程和耐腐蝕能力；
光譜儀：接收來(lái)自氣體室的氣體吸收后的紫外光，實(shí)現(xiàn)分光及光譜采集。關(guān)鍵參數(shù)為靈敏度（特別是紫外波段）、分辨率和溫漂；
氧傳感器：采用電化學(xué)手段，測(cè)量氧氣濃度；
溫度傳感器：采集樣氣的溫度和壓力，用于將測(cè)量成分濃度轉(zhuǎn)化為標(biāo)態(tài)下的濃度；
HMI模塊：實(shí)現(xiàn)通過(guò)吸收光譜計(jì)算成分濃度的化學(xué)計(jì)量學(xué)算法，以及人機(jī)交互；
接口板：提供開(kāi)關(guān)量、模擬量輸入輸出，提供RS232、485等通訊接口。
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