[實用新型]基于FTIR原理的多組分氣體監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220094007.0
• 申請日: 2012-03-14
• 公開（公告）號: CN202794025U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張立強;蔡毅敏
• 申請（專利權(quán)）人: 南京順泰科技有限公司
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35;G01N21/85
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 龔擁軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種基于FTIR原理的多組分氣體監(jiān)測裝置，特別是對針對污染氣體SF6的基于FTIR原理的多組分氣體監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，大氣污染排放問題凸顯，大氣污染呈現(xiàn)多種污染物同時作用的復(fù)合性污染，且污染范圍擴大，特別是大城市群地區(qū)出現(xiàn)明顯的區(qū)域性污染特征，對人體健康、生態(tài)系統(tǒng)和氣候變化構(gòu)成嚴重威脅和影響，已成為制約我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重大瓶頸因素。因而，在現(xiàn)代工業(yè)流程中，多組分分析儀器成為必不可少的環(huán)節(jié)。

常用的分析儀器有工業(yè)色譜儀、光譜分析儀等。工業(yè)色譜儀在流程工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但是其分析周期長，不易實現(xiàn)直接質(zhì)量控制；拉曼光譜分析儀分析周期短精度高，但是成本太高，所以尚未被推廣；實驗室研制開發(fā)的基于ＤＳＰ的多組分氣體分析儀，通過不同傳感器的組合對樣品中不同組分進行檢測，雖然在分析效率、精度等方面均有提高，但由于每臺組合式分析儀器一般只能分析２－４個組分，而存在同時測量多組分上的瓶頸。同時，現(xiàn)有技術(shù)中也未能實現(xiàn)分析儀器的自動連續(xù)控制。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型基于FTIR原理的多組分氣體監(jiān)測裝置，基于FTIR原理，即傅立葉變換紅外光譜技術(shù)，采用光譜取樣處理、ＤＳＰ處理分析、實時控制分析三大模塊結(jié)合，充分利用了光譜取樣的精確性優(yōu)勢、ＤＳＰ處理的高效優(yōu)勢、實時控制分析互動反饋優(yōu)勢，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的分析周期長、精確性不高、分析效率低不能實現(xiàn)多組分成分分析以及不能實現(xiàn)自動連續(xù)控制等難題。

本實用新型基于FTIR原理的多組分氣體監(jiān)測裝置，包括電源管理模塊，F(xiàn)TIR紅外取樣裝置，數(shù)據(jù)采集處理分析模塊和實時控制分析模塊，其中所述電源管理模塊為FTIR紅外取樣裝置、數(shù)據(jù)采集處理分析模塊和實時控制分析模塊集中供電。FTIR紅外取樣裝置由紅外光源發(fā)生器、氣體取樣裝置和FTIR光譜儀組成，通過紅外光照射取樣裝置內(nèi)的多組分氣體產(chǎn)生光譜，形成干涉光譜信號；同時，F(xiàn)TIR紅外取樣裝置與數(shù)據(jù)采集處理分析模塊單向連接，將干涉光譜信號傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)采集處理分析模塊形成處理信號；所述數(shù)據(jù)采集處理分析模塊和實時控制分析模塊雙向連接，處理信號通過數(shù)據(jù)采集分析處理模塊傳輸?shù)綄崟r控制分析模塊；同時實時控制分析模塊對所述處理信號進行比對分析，并形成反饋信號傳輸回數(shù)據(jù)采集處理分析模塊進行實時自動連續(xù)控制。其中，數(shù)據(jù)采集處理分析模塊由信息采集模塊和DSP分析模塊組成。

本基于FTIR原理的多組分氣體監(jiān)測裝置具有以下優(yōu)點：

1、基于FTIR原理（傅立葉變換紅外光譜技術(shù)），采用光譜取樣處理，提高了取樣的精確性；

2、采用ＤＳＰ處理分析，與光譜取樣裝置相匹配，提高了裝置的數(shù)據(jù)處理能力，具有高效性；

3、采用實時控制分析，通過數(shù)據(jù)采集處理分析模塊和實時控制分析模塊雙向連接，實現(xiàn)了處理信號傳遞與控制信號反饋的雙向性，可實時自動連續(xù)控制。

4、基于FTIR原理，采用光譜取樣處理、ＤＳＰ處理分析、實時控制分析三大模塊結(jié)合，充分利用了光譜取樣的精確性優(yōu)勢、ＤＳＰ處理的高效優(yōu)勢、實時控制分析互動反饋優(yōu)勢，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的分析周期長、精確性不高、分析效率低不能實現(xiàn)多組分成分分析以及不能實現(xiàn)自動連續(xù)控制等難題。

附圖說明

圖1??基于FTIR原理的多組分氣體監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1.電源管理模塊??2.FTIR紅外取樣裝置??3.數(shù)據(jù)采集處理分析模塊??4.實時控制分析模塊?

具體實施方式

圖1所示，本實用新型基于FTIR原理的多組分氣體監(jiān)測裝置，包括電源管理模塊1，F(xiàn)TIR紅外取樣裝置2，數(shù)據(jù)采集處理分析模塊3和實時控制分析模塊4。

其中，所述電源管理模塊1為FTIR紅外取樣裝置2、數(shù)據(jù)采集處理分析模塊3和實時控制分析模塊4集中供電；

FTIR紅外取樣裝置2由紅外光源發(fā)生器、氣體取樣裝置和FTIR光譜儀組成，通過紅外光照射取樣裝置內(nèi)的多組分氣體產(chǎn)生光譜，形成干涉光譜信號；

同時，F(xiàn)TIR紅外取樣裝置2與數(shù)據(jù)采集處理分析模塊3單向連接，將干涉光譜信號傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)采集處理分析模塊3形成處理信號；

所述數(shù)據(jù)采集處理分析模塊3和實時控制分析模塊4雙向連接，處理信號通過數(shù)據(jù)采集分析處理模塊3傳輸?shù)綄崟r控制分析模塊4；

同時，實時控制分析模塊4對所述處理信號進行比對分析，并形成反饋信號傳輸回數(shù)據(jù)采集處理分析模塊3，進行實時自動連續(xù)控制。

其中，數(shù)據(jù)采集處理分析模塊由信息采集模塊和DSP分析模塊組成。

本裝置的設(shè)計充分利用了光譜取樣的精確性優(yōu)勢、ＤＳＰ處理的高效優(yōu)勢、實時控制分析互動反饋優(yōu)勢，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的分析周期長、精確性不高、分析效率低不能實現(xiàn)多組分成分分析以及不能實現(xiàn)自動連續(xù)控制等難題。?