[發(fā)明專(zhuān)利]一種同時(shí)測(cè)量煙氣脫硝中一氧化氮和氨氣的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711076730.X
• 申請(qǐng)日: 2017-11-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107764774B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王飛;李玫儀;岑可法;嚴(yán)建華;池涌;黃群星;倪明江
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/39
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/39
• 代理公司: 杭州中成專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

1.一種同時(shí)測(cè)量煙氣脫硝中一氧化氮和氨氣的裝置，包括信號(hào)發(fā)生器、激光控制器和激光器；其特征在于，所述激光器包括一氧化氮激光器和氨氣激光器，分別通過(guò)一個(gè)激光控制器與信號(hào)發(fā)生器相連，兩個(gè)激光器的出射光路上各設(shè)一個(gè)準(zhǔn)直器；在兩條激光光路的交匯處設(shè)有第一窄帶濾光片，用于將兩路激光信號(hào)耦合后沿一條光路射入測(cè)量腔中；第一窄帶濾光片、測(cè)量腔和第二窄帶濾光片位于同一光路上，第二窄帶濾光片用于將從測(cè)量腔射出的激光信號(hào)重新分開(kāi)并投射至兩個(gè)用于接收激光信號(hào)的測(cè)量探測(cè)器上，兩個(gè)測(cè)量探測(cè)器分別通過(guò)數(shù)據(jù)采集單元與計(jì)算機(jī)相連；

所述一氧化氮激光器或氨氣激光器的中心波長(zhǎng)根據(jù)HITRAN數(shù)據(jù)庫(kù)中一氧化氮和氨氣的吸收譜線分布進(jìn)行選擇，波長(zhǎng)選擇范圍包括整個(gè)紅外波段；第一窄帶濾光片的中心波長(zhǎng)與一氧化氮激光器發(fā)出的激光波長(zhǎng)一致，允許該激光信號(hào)通過(guò)；氨氣激光器發(fā)出的激光波長(zhǎng)不在第一窄帶濾光片的投射波段內(nèi)，將會(huì)反射該激光信號(hào)；第一窄帶濾光片與第二窄帶濾光片具有相同特征；

該裝置還包括分束器，以及一氧化氮參比池或氨氣參比池；分束器位于準(zhǔn)直器與第一窄帶濾光片之間的光路上，用于將準(zhǔn)直后的激光信號(hào)分束，其中一部分激光信號(hào)進(jìn)入第一窄帶濾光片，另一部分激光信號(hào)經(jīng)分束器反射進(jìn)入一氧化氮參比池或氨氣參比池；在一氧化氮參比池或氨氣參比池的出射光路上設(shè)有一個(gè)用于接收激光信號(hào)的參比探測(cè)器，參比探測(cè)器通過(guò)數(shù)據(jù)采集單元連接至計(jì)算機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)發(fā)生器與激光控制器通過(guò)同軸電纜連接，激光控制器用于控制兩個(gè)激光器的工作溫度和工作電流。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述準(zhǔn)直器是光纖準(zhǔn)直器，或者是具有準(zhǔn)直功能的透鏡和透鏡組。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述一氧化氮參比池或氨氣參比池是單通吸收池，一氧化氮參比池充滿一氧化氮，氨氣參比池充滿氨氣；所述測(cè)量腔充滿待測(cè)煙氣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元中還包括鎖相放大器。

6.利用權(quán)利要求1?所述裝置的同時(shí)測(cè)量煙氣脫硝中一氧化氮和氨氣的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）按所述裝置連接關(guān)系進(jìn)行布置，利用取樣設(shè)備向測(cè)量腔內(nèi)充滿待測(cè)煙氣；

（2）利用信號(hào)發(fā)生器向激光控制器發(fā)出控制信號(hào)，調(diào)整一氧化氮激光器和氨氣激光器的工作溫度和工作電流；準(zhǔn)直后的兩路激光信號(hào)經(jīng)第一窄帶濾光片耦合，沿一條光路射入測(cè)量腔中；

（3）激光信號(hào)在測(cè)量腔中被氣體分子吸收后，出射到第二窄帶濾光片，并由其將激光信號(hào)重新分開(kāi)并投射至兩個(gè)測(cè)量探測(cè)器上；測(cè)量探測(cè)器將激光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并通過(guò)數(shù)據(jù)采集單元傳輸給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還進(jìn)一步包括：將準(zhǔn)直后的激光信號(hào)先入射到分束器，由分束器將激光信號(hào)分為兩部分：一部分激光信號(hào)經(jīng)第一窄帶濾光片耦合后進(jìn)入測(cè)量腔中，另一部分激光信號(hào)經(jīng)分束器反射進(jìn)入一氧化氮參比池或氨氣參比池；進(jìn)入一氧化氮參比池或氨氣參比池的激光信號(hào)被氣體分子吸收后，出射到參比探測(cè)器上；參比探測(cè)器將激光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并通過(guò)數(shù)據(jù)采集單元傳輸給計(jì)算機(jī)；由計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理以獲得激光器的中心頻率漂移信息，然后將其反饋給激光控制器用于控制信號(hào)的調(diào)整。