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紫外荧光SO_2分析仪关键技术研究

张成云  
【摘要】:各种污染气体的排放导致大气环境质量下降。二氧化硫是其中第一大污染物,也是酸雨的根源,影响到人们的身体健康和工农业的生产。要通过有效的手段控制环境污染,其浓度监测是必须的。在各大、中城市建立一个合理的、及时反应大气环境质量的监测网络是防治大气污染的保证。 而我国现在使用的大气质量监测仪器依靠国外进口,价格昂贵,维护不便,严重制约了我国大气污染防治工作的进行。为此,在广州市环保局支持下,以华南师范大学物理与电信工程学院杨冠玲教授为首的课题组开展“大气自动监测系统国产化样机的研制”项目的研究,“大气二氧化硫浓度分析仪样机研制”是该项目的一部分。 论文是在课题组的其它同志的工作基础上继续进行的,在他们的努力下,已完成基本理论研究和仪器样机的组建,取得大量真实可靠的实验数据。 在此基础上,本论文进一步分析、比较各种测量二氧化硫浓度的理论和方法,分析了仪器各个组成部分的设计,并进行了研究性实验,不断探索研究分析仪的运行参数,取得监测大气二氧化硫浓度的各项性能指标。分析仪是基于二氧化硫紫外荧光检测理论,采用了虚拟仪器和光子计数技术,本文重点在于分析仪的几个关键性技术研究: 1、研究了紫外荧光的理论和基于此理论的大气二氧化硫浓度的监测机理,推导出激发荧光与二氧化硫浓度及激发光强度的关系式,荧光强度与二者成正比。式中,l、c分别为样品池的长度和样品的浓度,ε为单位长度和单位浓度介质的吸收系数,εlc是个无单位的数。将Lambert—Beer定律按级数展开,只有在εlc的值很小的情况下才能导出上式。 2、将仪器样机智能化、系统化,开发出完全脱离虚拟仪器平台的、独立的仪器测控系统。进一步降低仪器本底,仪器面板的设计,光信


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