FTIR监测浙江地区空气中C2H2和C2H6及其相关分析

使用多次反射池FTIR系统在2010年12月对浙江地区两种挥发性气体乙炔(C2H2)和乙烷(C2H6)进行了监测,通过对测量气体的吸收光谱进行光谱定量分析,获取了这两种组分的浓度信息,并分析了它们的相关性.研究结果表明,该测量系统能以非接触的方式对空气中多种气体进行在线监测,及时反应测量区域内浓度信息.     

基于PID控制的FTIR光谱仪伺服控制系统设计

傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪在环境和大气污染气体成分检测中起着非常重要的作用,其核心光学部件是迈克尔逊干涉仪.为实现干涉仪的平稳运动,保证光机扫描的稳定性和重复性,提出一种基于ATMEL89C52单片机的伺服控制系统,在激光干涉信号和白光干涉信号的配合下,通过PID控制,系统实现了比较匀速的扫描速度控制和精确的位置控制,满足光谱仪对干涉仪的运动要求.     

傅里叶变换红外光谱(FTIR)测量热气体温度

利用HITRAN数据库计算出了一氧化碳分子的转动常数B,并对分子转振光谱测温法的数据处理做了改进;用FTIR光谱仪测量两个不同参考温度下一氧化碳气体辐射光谱,获取其转振光谱带的精细结构(波数为2000cm-1～2250cm-1),通过每条谱线对应的转动量子数J,和相对强度Ir计算出了温度T,并与参考温度做了比较.结果表明该方法能够对热气体温度进行快捷实时的遥感测量,并且具有较高的测量精度.     

声光双稳系统周期微扰反馈混沌控制研究

利用周期微扰反馈的方法,数值研究了声光双稳系统的混沌控制,通过对混沌态施加一定幅值和频率的周期微扰信号,可以将混沌态控制到不动点和周期轨道上。并用实验证明了这种方法的有效性。     

利用SOF-FTIR技术监测化工厂区VOCs排放

易挥发有机化合物(VOCs)的来源广泛且参与大气光化学反应,是光化学污染物的主要前体物,也是影响城市和区域大气质量的重要污染物,工业生产过程中多点源、面源和无组织源排放的VOCs是其重要来源。对于多点源、无组织排放源,其所包含的各种污染排放情况复杂且存在较多未知因素,一直缺乏便捷和快速的监测手段。利用车载掩日法通量遥测技术(SOF-FTIR),以太阳直射光的红外辐射作为接收光源,快速扫描工厂污染区域并进行实时的气体泄漏监测,具有结构轻便、便于移动测量、可进行多组分、低浓度、远距离遥测等优点。实验分析表明,该方法可快速大范围地对化工厂区的VOCs排放进行监测并给出其时空分布情况,可为试验地区相关的环保决策提供有效的数据支持。     

红外光谱法测量城市空气中CH4浓度

利用自行组建的开放光路傅里叶变换红外光谱测量系统对北京燕山石化地区大气中的甲烷进行了连续监测,对测量光谱进行了浓度反演,并对浓度结果做了简单分析。实验表明,该测量系统性能稳定,能以非接触的方式对空气中多种气体进行连续在线监测,能及时反应测量区域内污染信息,较好地适应工业上气体污染监测的需要。     

一种傅立叶变换红外光谱仪动镜扫描系统的设计

针对一种倾斜补偿摆动式干涉仪,利用旋转式音圈电机作为驱动单元,设计了扫描控制反馈系统,建立了控制系统的数学模型,分析了系统的性能参数,并将PID控制应用于系统的反馈控制设计,提高了系统的稳态性能和动态性能。结果表明,在波数为8000cm-1时对应干涉图频率的相对误差达到了0.67%,在实际应用中表现出良好的稳定性和可靠性,能够满足大气环境监测对傅立叶变换红外光谱仪的需要。     

傅里叶变换红外光谱辐射定标方法的研究

红外辐射定标是红外遥感信息定量化的关键技术,对所测光谱进行定标是定量分析中的重要环节。给出了两点定标、线性多点定标和非线性多点定标的具体算法,使用傅里叶变换红外光谱仪,测量了HFY-302B和HFY-300B型黑体在不同温度下的辐射谱,其中一些辐射谱用于定标,使用另外一个特定温度下的辐射谱来检验定标结果,结果表明,线性多点定标方法更加准确。     

污染气团扫描式FTIR被动遥测系统

大气中某点的污染气体可利用FTIR技术实现远程被动遥测,而对于突发性污染气体泄露事故的检测和预警,污染气团的浓度分布是重要参数。根据以上需求设计了扫描式FTIR被动遥测系统,系统由FTIR光谱仪、可见光系统、扫描系统及计算机构成,系统控制软件使用LabVIEW编写。应用FTIR被动遥测模型反演算法获取污染气体浓度,并结合扫描位置参数获取污染气团分布信息,以伪彩色浓度分布图叠加可见光图像的形式显示结果。验证实验表明,系统运行稳定,可有效探测目标区域污染气团浓度分布,具有良好的应用前景。