SO2气体光学系统优化设计
2022-06-21刘杰辉
技术与市场 2022年6期
王 峻,刘杰辉
(河北工程大学机械与装备工程学院,河北 邯郸 056038)
0 引言
空气质量的好坏对于人类的健康有着重大影响,其中空气质量的评价标准与气体SO2、CO、NOX、O3等浓度值有关。为了监测空气质量的变化,专家们不断进行各种检测方法的研究,其中SO2产生了分光光度法、滴定分析法、电化学检测法、化学发光法等众多检测方法。近年来,紫外荧光法由于其检测极限低、高效的反应灵敏度以及实时监测等优点,被广泛应用于监测仪器。其中具有代表性的为日本HORRBA的APSA-370二氧化硫监测仪、法国ESA公司MMS小型化监测仪等仪器,均能满足检测要求。相较于国外,国内企业在仪器精度上还有差距。本文针对这一缺陷,分析仪器结构,在紫外光源结构上提出了新的结构理念,改善了光源对于检测的干扰,提高了检测精度。
1 检测原理及结构分析
紫外荧光法为测量SO2的主要方法之一。荧光的产生是通过特定波长的紫外光对SO2气体进行照射,光电倍增管接收到荧光信号,之后可将信号转为电压值,上传到数据处理模块,根据电压值与浓度之间的正比例关系,得出最终浓度检测值。其检测方法简单便利,同时拥有较高的精确度,可测量更低浓度的SO2气体[1-3]。
SO2分子对于紫外线吸收的效果也有所差距,不同波段的紫外光对应不同的吸收能力,其中对190~230 nm波长的紫外线吸收最强。在紫外光的照射下,SO2分子产生不同能级的跃迁,首先是SO2气体分子在紫外光的照射下发生变化,从激发向激发态跃迁,荧光在激发态能量耗尽后回到原始状态的瞬间产生。……
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