广州亚运会期间多组分污染气体的抽取式FTIR监测

利用抽取式傅里叶变换红外光谱(FTIR)测量系统于2010广州亚运会期间对广州白云机场地区大气中的多种污染气体进行了连续监测.介绍了系统组成和光谱定量分析方法,并对浓度结果进行了分析.结果显示,一氧化碳和臭氧小时均值浓度具有日周期变化,虽然在监测期间出现了几个极值,但是仍然达到国家二级标准.乙烯和乙炔小时均值浓度具有同...     

傅里叶变换红外光谱自适应数字滤波算法研究

针对傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪在不同类型环境噪声下导致的仪器性能下降的问题,提出了一种根据不同环境噪声实时更新滤波参数的自适应滤波算法。对该算法的基本原理和实现过程进行了理论推导,分析了不同滤波参数设置下的滤波效果,进而利用设计的滤波算法对实测光谱数据进行了滤波处理,对比分析了不同滤波方法下的光谱信噪比(SNR)。研究结果表明:基于巴特沃斯滤波的自适应FTIR光谱滤波方法在2100～2200 cm^-1和2500～2600 cm^-1波段的SNR较传统硬件滤波分别提高了1.29倍和1.13倍,表明该算法可以有效提升FTIR光谱信噪比,改善FTIR仪器的性能指标。     

FTIR光谱仪中傅里叶插值采样方法的研究

为解决传统Brault采样方法中参考信号过零点计算复杂、耗时较多的问题,提出了基于傅里叶插值技术寻找过零点的方法。通过与其他插值方法进行比较研究,结果表明,这种方法确保了过零点信息准确性的同时简化了数据处理的复杂度,得到的过零点信息线性拟合系数大于0.999。在2 100~2 200 cm-1波段范围内,当参考激光信号误差较小时,傅里叶插值方法得到的仪器SNR是三次样条插值法所得到的1.03倍,而线性插值方法与傅里叶插值方法得到的结果一致;当参考激光信号误差较大时,傅里叶插值方法得到的仪器SNR是线性插值方法得到的仪器SNR的1.05倍。     

基于等效时钟法的干涉仪速度信息获取研究北大核心CSCD

为了提升傅里叶变换光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)的性能,设计了一种基于等效时钟法的高精度速度信息获取系统。激光信号经过干涉仪形成干涉信号,通过放大、滤波、整形,成为数字电路识别的脉冲信号。基于速度信息获取的数学原理,对基于T法测量获取速度信息的方法进行了误差分析,并提出基于等效时钟法的速度信息获取方法。现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)读取脉冲信号后,根据等效时钟法计算光程差速度值。仿真分析与实验结果表明,当He-Ne激光干涉信号频率为9kHz时,基于等效时钟法的速度信息获取误差仅为0.01%,实现了高精度的光程差速度信息获取。对提高干涉仪系统的控制精度和光谱仪的信噪比具有重要意义。     

FTIR法测量中水汽吸收对测量精度影响的初步研究

水汽吸收线分布于整个中红外波段,它的存在干扰红外光谱的定量分析.分析了水汽谱吸收对测量精度的影响.利用傅里叶变换红外光谱法分别测量了经过干燥处理的待测气体和未经干燥处理的待测气体,并分别对两次测量中CO、CO2、N2O和CH4浓度的测量精度及检测限进行了比较.实验表明:对样气进行干燥预处理可以提高测量精度和检测限.     

基于OP-FTIR法监测城市交通排放CO、CO2、N2O和CH4气体

介绍了在傅里叶变换红外光谱( FTIR)技术基础上发展起来的一种监测气体的新方法——开放光程傅里叶变换红外光谱( OP-FTIR)法和基于非线性最小二乘法反演气体浓度的算法.利用OP-FTIR系统对广州交通排放CO、CO2、N2O和CH4气体进行了连续监测,并对实验结果进行了分析.实验表明:广州交通排放CO、CO2、N...     

分析温室气体及CO2碳同位素比值的傅里叶变换红外光谱仪

改进了傅里叶变换红外分析仪（FTIR）的硬件设计以实现温室气体及CO₂碳同位素比值的多组分、高精度、连续自动测量。首先,对FTIR分析仪测量系统进行了设计和理论分析,引入了温度和压力监控系统以及全密封气路干燥系统。然后,讨论了光谱的定量分析过程。最后,设计了标准气体对比测量实验。实验结果表明：分析仪测量CH₄,CO,CO₂和δ¹³CO₂值的标准偏差分别为0.01×10^-6,0.011×10^-6,0.239×10^-6和0.572‰,与常规FTIR测量系统相比,其检测的标准不确定度分别提高了6.3,8.45,10.54和14.73倍,其系统误差分别提高了2.88,1.93,4.67和4.66倍;对比分析仪与同位素质谱仪对δ¹³CO₂值的测量结果,标准偏差分别为0.572‰和0.171‰,二者测量的标准不确定度相近。所设计的温室气体及CO₂碳同位素比值FTIR分析仪能够满足多组分、高精度、连续自动测量的需要。