紫外差分光谱法烟气综合分析仪(DOAS)标准介绍
DOAS仪器原理及应用
① 手动或自动校准波长，用汞灯去标定 ② 正确更新灯谱文件 ③ 更换氙灯 ④ 重新安装应用软件 ⑤ 见滤光片没有转动到位故障 ⑥ 用玻璃纸擦拭
① 正确测量灯谱文件 ② 正确更新灯谱文件
① 见通讯故障处理 ② 检查控制箱圆盘驱动器24V电压是否加上 ③ 检查圆盘驱动电路连线 ④ 检查控制器电路板 ⑤ 调整步进电机驱动器电流 ⑥ 更换步进电机驱动器 ⑦ 更换步进电机
三、常用DOAS仪器结构组成
三、常用DOAS仪器结构组成
1. 瑞典OPSIS公司AR500系统主要包括发射、 接收器和分析仪(光谱仪与计算机)。下图为 AR500结构图：
三、常用DOAS仪器结构组成
2. 法国Environment公司SANOA 10C系统 SANOA 10C系统主要包括：望远镜发射器
四、DOAS检测仪器的校准检验
• DOAS监测仪器的校准方法一：
2. 叠加一个校准池，进行准确度检查
通过采用改变钢瓶标准气的浓度，得到满量程 范围3%~8%、15%~20%、35%~45%和80%~90%等 测点的等效浓度值，向分析仪器校准池分别注入标 气，待各点读数稳定后分别记录各点的响应值。按 多点校准评价步骤做校准曲线的评价。
• 13、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异 纸上画饼充饥，无补于事。Monday, December 14, 2020
14-Dec-2020.12.14
• 14、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自 己眷恋了。20.12.1400:05:5314 December 202000:05
四、DOAS检测仪器的校准检验
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四、DOAS检测仪器的校准检验
差分吸收光谱技术DOAS
差分吸收光谱技术(DOAS:Differential Optical Absorption Spectroscopy)是一种光谱监测技术,其基本原理就是利用空气中的气体分子的窄带吸收特性来鉴别气体成分,并根据窄带吸收强度来推演出微量气体的浓度.凭借其低廉且简单的设备装置和出色的监测能力,DOAS技术在大气监测领域内在国外已经被广泛应用.鉴于国内的污染形势的日益严峻及对此新兴技术知识的匮乏,对于DOAS技术的工作原理、浓度反演方法及其在大气研究领域内的应用与发展前景做了较为详细的介绍,为今后在大气监测领域里研究和应用DOAS技术提供了必要的理论知识.DOAS技术主要是以大气中的痕量污染气体对紫外和可见光波段的特征吸收光谱为基础，通过特征吸收光谱鉴别大气污染气体的类型和浓度，因此适用于在该波段有特征吸收的气体分子。
D0As是基于痕量气体分子的窄带吸收特征的检测。
吸收的光强度遵守Lambert-Beer吸收定律，同时要考虑散射对测量的影响，如考虑瑞利散射(Rayleigh)、米散射(Mie）的影响。
为了消除Rayleigh散射和Mie散射等的影响，在数学上通常采用滤波技术，将包含在大气吸收光谱中由分子吸收引起的光谱变化分离出来。
这种数学上的处理是基于：由Rayleigh散射和Mie散射等引起的光学厚度的变化随波长缓慢变化，而由分子吸收特性引起的光学厚度的变化随波长快速变化。
为此将散射引起的光谱变化称为“宽带”光谱(低频部分)，将分子吸收引起的光谱变化称为“窄带”光谱(高频部分)。
计算过程中使用高通滤波器将随波长快速变化的“窄带”光谱分离出来，被分离出来的分子吸收光谱用参考光谱进行拟合，来计算出存在于被测大气中的光吸收物质的浓度。
这就是差分吸收光谱法的基本思想。
图所示δ0为随波长缓慢变化的“宽带”光谱部分，δ‘随波长快速变化的“窄带”光谱部分，即差分吸收截面总的吸收截面δ减去数字平滑计算得到的δ‘就是差分吸收截面。
紫外差分吸收法低浓度废气排放监测性能测试研究
紫外差分吸收法低浓度废气排放监测性能测试研究摘要：目前，废气排放监测中二氧化硫、氮氧化物的分析方法主要有非分散红外吸收法（NDIR）、非分散紫外吸收法（NDUV）、定点位电解法以及紫外差分吸收法（DOAS）等。
本文对这几种分析方法优缺点进行了分析比对，选择紫外差分作为测试研究对象，并按照HJ76-2017标准要求进行了实验室性能测试，测试结果表明，紫外差分分析仪在漂移、线性、检出限、响应时间等性能测试中表现优良，能满足HJ76-2017的标准要求。
关键词：紫外差分吸收法；超低排放；二氧化硫；氮氧化物；目前，我国固定污染源废气排放监测中主要使用的监测仪分析原理技术主要有以下几种方法：1.非分散红外吸收法（NDIR），技术成熟，主要污染气体在红外波段都有特征谱线，可以对污染物（SO2、NO、NO2等）浓度进行检测，但在整个红外波段，水分子有广泛的干扰吸收峰，不同污染气体分子之间存在交叉干扰，对温度波动敏感，低浓度监测工况下这些干扰因素影响突出[1，2,3]。
2.非分散紫外吸收法（NDUV），具有结构简单、特征吸收峰明显、不受烟气中常见组分测量干扰等特点[4,5,8]，但也存在成本相对高，测量组分较少，受到挥发性有机物分子干扰等问题。
3.定电位电解法，结构体积小，反应快速，测量组分多，成本低，但其存在检测精度低，受温湿度影响大、存在交叉干扰严重等问题[5，6，7]。
针对以上方法存在问题，利用紫外差分吸收技术（DOAS）开发烟气分析仪，基于DOAS原理的仪器具有结构比较简单，模块化设计，测量精度高，可实现多组分同时测量等优点[7，8，9,10]；随着技术进步，紫外光谱仪成本不断下降，光源寿命不断提高，体积重量也不断优化；这些年国内不少厂家都开发了基于DOAS技术的分析仪表，价格低廉、性能优异，在烟气连续监测中应用广泛。
图1可以看到典型的紫外差分仪表主要核心模块包含紫外光源部分（氘灯或氚灯）、光池部分（待测气体流经区域）、光谱仪（分析光谱强度和结构）及相关控制电路。
差分吸收光谱技术DOAS介绍1
Thank you !
• 资料分析：利用DOAS对主要大气污染物NO2、SO2以 及O3的测量结果，分析了南京市主要大气污染物的 日变化规律、空气污染的“周末效应”以及与天 气情况的密切关系
1、污染物的日变化规律及其相互关系
(1)、O3和NO2的日变化规律
NO2 + hγ → NO + O
O + O2 + M → O3 + M
一、差分吸收光谱技术DOAS介绍
1、DOAS技术简介
差分吸收光谱技术DOAS(Differential Optical Absorption Spectrometry)是在20世纪70年代末由德国Heidelberg大学 环境物理研究所的U.Platt和D.Perner提出的,目前这一技术 广泛应用于大气环境监测。DOAS技术根据记录的在几公里长 的光程上大气中痕量物质对光的差分吸收来计算痕量物质的 浓度。长光程是为了获得极低浓度的大气污染物的可测量的 吸光率。使用差分吸收而不是绝对吸收是由于大多数大气污 染物在大气中连续存在,不可能获得未经衰减的大气光谱。
2、DOAS仪器的特点
DOAS仪器与传统的点探测相比具有以下优点: • 高灵敏度的实时测量:用同一个仪器实现了多种痕量物质的实时、同时 测量。 • 光程上的线测量:DOAS系统测量的是从光源到接收器之间位于大气中的 开放的光程上痕量气体的总吸收,因此得到的是给定光程上污染物的平 均浓度,它比用点探测得到的浓度更具有代表性。 • 高精度的非接触测量:用DOAS技术测量物质的浓度,不确定性仅仅受到 可独立测量的这种物质的差分吸收截面测量精度、大气吸收光谱测量 精度、光谱处理精度的影响。 • 低维护、低成本:由于DOAS是一种绝对测量技术,一旦给DOAS系统提供 了适当的参考光谱就不需要常规的气体校准。另外,维护周期短,运转 成本低。DOAS系统在无人照管的条件下可以长期运转,通过电话网上的 调制解调器与操作者通信,实现数据的自动采集或操作控制。
DOAS
DOAS技术简介:微分吸收光谱技术（Differential Optical Absorption Spectroscopy）是上世纪70年代末由德国的U.Platt教授和Perner教授首先提出的，它是基于气体分子对光辐射的选择性吸收的光谱分析技术，通过分析大气中气体分子对光源发射光谱的微分吸收光谱，不但可以区分各种不同大气物质的吸收结构，而且可以分离出由于分子和气凝胶散射等引起的消光，从而确定大气中存在的污染物的种类和浓度。
DOAS技术自提出以后到上世纪末主要是用在大气科研方面，已被各国的科研工作者用来对对流层和平流层中的大气痕量气体，如二氧化硫，二氧化氮，臭氧，甲醛，苯，甲苯，亚硝酸等的浓度分布和变化进行研究。
由于该DOAS 技术在监测大气环境污染物方面的适用性，目前已被国内外的一些城市用在城市空气质量的日常监测和连续排放污染物监测工作中。
如瑞典西南部的工业重地哥德堡市装备的OPSIS大气监测仪用于监测哥德堡市中心的大气质量状况、德国南部著名的旅游胜地海德堡市也装备了DOAS仪器用于监测海德堡市交通污染状况，其监测距离为1000米，此外在美国等许多城市也装备了使用该技术的一些仪器。
DOAS技术目前已被美国、德国、英国、法国、欧共体研究中心和俄罗斯等世界广泛的权威机构认可。
国家环保总局已认可了该项技术，国家环境检测站同时制定了与DOAS技术相关的测量标准DOAS微分光学大气分析仪技术特点:我国环境空气质量自动监测系统基本上为购买国外设备，现有系统往往良莠不齐，引进设备不少与我国具体实际结合不够，尤其在系统结构、数据采集、远程控制与诊断方面与实际相差较远。
DOAS技术在这些方面具有很大的优势。
而目前世界上能够生产出商用DOAS系统的只有瑞典的OPSIS、美国的TE和法国的SANOA等少数几家公司，它们的价格一般都很昂贵，而且在日常的维护和设备更新方面都存在诸多不便。
我们开发的DOAS微分光学大气分析仪主要由氙灯光源、发射接收望远镜、角反射器、光纤传感器、光谱仪、PDA探测头、控制器和计算机等组成。
紫外烟气分析仪的三种原理说明(标准版)
紫外烟气分析仪的三种原理说明
随着经济的快速发展，人们越来越关注环境问题。
如何全面控制空气污染是关键。
为了控制空气污染，首先需要监测空气污染物。
紫外烟气分析仪应运而生。
紫外烟气分析仪通常采用电化学原理、红外原理和紫外差分吸收光谱原理，广泛用于二氧化硫、氮氧化物等的烟雾分析。
紫外烟气分析仪的三种原理说明：
1.电化学原理
待测气体经除尘除湿后，送入气体传感器，通过渗透膜进入电解槽。
待测气体将在规定的氧化电位下进行电位电解。
然后我们可以根据消耗的电解电流来推断气体的浓度。
2.红外原理
根据不同气体对红外波长电磁波能量有特殊吸收特性的原理，分析了气体的组成和含量。
3.紫外线原理
紫外差分吸收光谱法是利用待测物质在紫外波段的窄带特征吸收光谱，经过一定的计算处理，得到待测气体的浓度。
DOAS技术以其廉价、简单的设备和的监测能力，在国外大气监测领域得到了广泛的应用。
它对于测量大气平
流层中的活性气体OH、NO3和HONO非常有效。
与传统的光学监测方法相比，DOAS技术可以同时监测各种气体成分。
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差分吸收光谱法烟气在线监测技术的开题报告
差分吸收光谱法烟气在线监测技术的开题报告一、研究背景及意义烟气污染对环境和人类健康造成了严重的危害，因此对烟气排放的监测和控制变得越来越重要。
差分吸收光谱法（DOAS）是一种基于光学原理的烟气在线监测技术，可对烟气中的污染物进行快速、准确、非侵入式的测量，并具有不受气体基质影响、适应复杂气体混合物、运行成本低等优点。
该技术已广泛应用于烟气排放、环境空气质量、地表大气污染等领域，成为烟气在线监测的重要手段之一。
二、研究内容本次研究将基于DOAS技术，设计并实现一套烟气在线监测系统。
具体研究内容包括：1.梳形光谱仪的选择及优化：DOAS技术的核心是梳形光谱仪，因此需要对不同类型的梳形光谱仪进行比较和优化，以得到最佳的光谱分辨率和信噪比。
2.反演算法的研究：针对不同污染物的特征吸收线，设计并优化反演算法，实现对多种污染物的定量检测。
3.系统硬件及软件设计：设计系统硬件电路及选材等方案，并编写控制软件与反演算法进行集成。
三、研究方法1.文献调研：对DOAS技术相关文献及国内外已有的研究进行调研。
2.光谱仪优化：选择不同类型的梳形光谱仪进行比较，优化最佳光谱分辨率和信噪比并验证。
3.污染物特征线提取：在已有文献基础上，提取不同污染物的特征吸收线。
4.反演算法优化：根据特征吸收线设计反演算法，并进行优化验证。
5.系统硬件及软件设计：按照硬件选材方案和反演算法编写相应的控制软件，实现系统调试和完善。
四、预期成果本研究预期可以设计出一套基于DOAS技术的烟气在线监测系统，重点达到以下预期成果：1. 实现对多种污染物的在线监测，如二氧化硫、氮氧化物等。
2. 搭建一套稳定、可靠的烟气在线监测系统，具有高稳定性和高检测灵敏度。
3. 对算法进行优化和验证，进一步提高系统的准确性和可靠性。
4. 技术推广，为烟气在线监测及其它领域的应用提供新思路和技术支持。
五、研究进度安排第一年：1. 文献综述、选型和实验准备（3个月）2. 梳形光谱仪选型及优化（3个月）3. 污染物特征线提取、反演算法设计及优化（6个月）第二年：1. 硬件选材方案设计（3个月）2. 调试硬件电路及控制软件编写（6个月）3. 系统完善及验证实验（3个月）第三年：1. 整理论文，准备答辩（6个月）六、研究经费预算本研究所需经费主要包括设备采购（梳形光谱仪、控制器等）、实验材料费、差旅费等，预算总额控制在80万元以内。
崂应3023型 紫外差分烟气综合分析仪
崂应3023型紫外差分烟气综合分析仪本仪器是以紫外差分吸收光谱分析技术（DOAS）为核心的新型产品，主要用于固定污染源排气中SO2、NO、NO2、O2等成分浓度的现场分析。
全新升级三大核心系统，保证了仪器的可靠性，提高了系统的稳定性、增强了控制的准确性，特别适合低温、高湿、低浓度排放的各种锅炉、烟道、工业炉窑等固定污染源中烟气成分的现场分析。
产品广泛应用于环保、检测公司、工矿企业（电厂、钢铁厂、水泥厂、糖厂、造纸厂、冶炼厂、陶瓷厂、锅炉炉窑、以及铝业、镁业、锌业、钛业、硅业、药业，包括化肥、化工、橡胶、材料厂等）、卫生、劳动、安监、军事、科研、教育等领域。
执行标准⏹HJ/T 397-2007 固定源废气监测技术规范⏹JJG 968-2002 烟气分析仪检定规程⏹DB37/T 2641－2015 便携式紫外吸收法多气体测量系统技术要求及检测方法⏹DB37/T 2704－2015 固定污染源废气氮氧化物的测定紫外吸收法⏹DB37/T 2705－2015 固定污染源废气二氧化硫的测定紫外吸收法主要特点控制系统⏹独特的LOCS系统设计，采用差分吸收光谱技术（DOAS），温度漂移小、测量精度高⏹工业高速嵌入式工控机核心，WINCE操作系统⏹耐用脉冲氙灯冷光源，预热时间短，使用寿命长⏹检出下限低，不受水分和粉尘影响，抗干扰能力强，有效避免气体间的交叉干扰NOx、SO2分析双量程设计，根据浓度值自动切换量程控制⏹烟气测量方式自动、手动可选择，自动模式下可设置单次测量时间和测量次数，方便与在线仪器的比对动力系统⏹精密DS.采样泵，耐腐蚀，连续运转免清洗，适应各种工况，具有过载保护功能服务热线：400-676-5892 Web：⏹烟气清洗时，采样泵流量调节到最大，缩短现场采样清洗时间⏹高效的滤尘、除水烟气预处理器，自动控制一体化设计，有效降低SO2损失，防止水汽干扰，更适用于含湿量高及烟气成分浓度低的工况⏹操控系统智能化的软件参数标定设计⏹工业级防尘防水键盘，操作方便，特别适用于恶劣工况⏹ 6.5寸宽温多角度翻转4H-TFT彩色屏，耐高寒，视域角度广，良好人机交互界面，让工作更轻松⏹支持中、英文输入，方便用户输入采样地点等信息，实现良好人机交互⏹各烟气成分浓度曲线实时显示，曲线显示比例最大放大8倍，提高低浓度测量时曲线显示的分辨率⏹RS232串口配置高速低噪声微型热敏打印机，轻松掌握实时数据⏹配备丰富人机接口，支持鼠标、U盘、键盘、触摸板、打印机等设备OTHER⏹内置加热装置，低温时自动启动加热功能，使分析仪可在严寒地区使用⏹交直流两用供电功能，不受现场电源限制⏹仪器故障与系统密闭性自动检测与报警功能，方便用户维护及使用烟气折算方式以基准含氧量折算和以折算系数折算两种方式⏹设计开发windows环境下微机数据库及通信系统软件，实现微机通讯进行存储、打印技术指标标准配置⏹主机⏹崂应1080D 型烟气预处理器（1.0m）适用于测定固定污染源有害气体成分前处理，采用两级颗粒物过滤，过滤精度可达50μm（湿度范围）⏹崂应1082A 型S型皮托管（1.5m）适用于测定固定污染排放管道内的烟气流速⏹热敏打印机可选配置⏹崂应1030型烟气预处理系统用于对工况湿烟气进行滤尘、加热、冷凝脱水及自动排水处理⏹崂应9011Q型智能交直流移动电源交直流供电，在额定功率下可同时AC220V、DC24V、DC12V输出⏹崂应9011J型智能交直流移动电源交直流供电，在额定功率下可同时使用两路AC220V和一路DC24V输出＊说明：1、以上内容完全符合国家相关标准的要求，因产品升级或有图片与实机不符，请以实机为准, 本内容仅供参考。
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紫外差分光谱法烟气综合分析仪（以下简称分析仪）以紫外差分吸收光谱技术为核心的新型产品，主要用于排气管道中有害气体成分的测量，广泛应用于环境监测以及热工参数测量等部门，该分析仪是我公司多年精心研制的具有自主知识产权的高品质仪器，产品多项设计填补空白。
产品采用工业级高速处理器，10.1寸工业触摸屏，人机界面兼容按键和触摸双模式，可进行局域网和广域网的组网及数据传输；烟气取样、工况测量、烟气预处理三合一，现场使用方便；内置可充电锂电池，交直流两用，宽输入电压(DC12~28V,AC80~260V),电压适用范围更广；烟气测量采样双量程设计的数学模型修正算法，提高数据测量的准确性和线性度；关键部件采用恒温控制，提高仪器的温度适用范围。
精心的设计，友好的人机界面，竭诚为用户提供一款精致、、贴心、耐用的高品仪器
该分析仪性能指标均符合国家环保局颁布的烟气测试仪的有关规定。
采用紫外差分吸收光谱技术和化学计量学算法测量SO2、NO、NO2、O2、CO、CO2、H2S等气体的浓度，不受烟气中水蒸气影响，具有较高的测量精度和稳定性，特别适合高湿低硫工况测量，具有测量精度高、可靠性强、响应时间快、使用寿命长等优点。
分析仪研制过程中广泛征求专家及广大用户的意见，采用高性能长寿命脉冲氙灯、耐腐蚀吸收池、进口高分辨光谱仪、传感器及新材料领域的高新技术，竭力为用户提供一台质量可靠、性能稳定的高品质仪器。
GB/T37186-2018《气体分析二氧化硫和氮氧化物的测定紫外差分吸收光谱分析法》
HJ/T397-2007《固定源废气监测技术规范》
DB37/T2704-2015《固定污染源废气氮氧化物的测定紫外吸收法》
DB37/T2705-2015《固定污染源废气二氧化硫的测定紫外吸收法》
DB37/T2641-2015《便携式紫外吸收法多气体测量系统技术要求及检测方法》
JJG968-2002《烟气分析仪检定规程》
GB13233-2011《火电厂大气污染物排放标准》
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1.采用紫外光谱差分吸收技术（DOAS）测量固定污染源排气中的SO2、NO、NO2等气体浓度，测量精度高，不受烟气中水蒸气影响，特别适合高湿低硫工况。
2.核心部件具有自主知识产权，关键部件带有恒温、减震装置等措施，有效避免数据漂移，提高测试数据的准确性。
3.双量程设计，根据排放浓度的高低浓度值自动切换高低量程。
4.皮托管、烟气取样管、烟气预处理器三合一，现场使用方便，提高工作效率。
5.紫外光源脉冲氙灯，预热时间短，使用寿命长。
6.10.1寸高亮彩色触摸显示屏，界面美观，操作方便，兼容触摸屏和按键操作。
7.内置锂电池，电池工作时间大于4小时。
8.交直流两用：交流输入80-264V，现场适应性强，尤其针对高电磁干扰工业现场；直流宽压输入，
输入电压12-26V，具有欠压、过压、反接保护功能，有效保护仪器不受损坏。
9.整机采用电磁兼容性及静电防护设计，可有效抵抗现场静电和电磁干扰。
10.选用大容量存储器实时存储分钟数据和总平均数据，测量数据可通过U盘导出。
11.实时查询检测数据，标配蓝牙打印机，现场打印。
12.可拓展CO、CO2、H2S、CS2、NH3、C6H6等监测项目。
13.可选配物联网模块，实现远程数据传输和物联网组网。