在线臭氧分析方法及臭氧分析仪

摘要

本发明公开了一种使用DOAS方法在线监测臭氧浓度变化、研究臭氧时空分布的在线臭氧分析方法以及采用此方法的在线臭氧分析仪，本发明由于采用了基于DOAS原理的监测方法，该方法能实现在线采样，样品的代表性明显提高，有利于对空气质量的表征，本发明可以将计算机控制及微计算机控制引入系统，使采样分析程序自动进行数据传输和控制，运行成本低，采样分析以及数据输出由计算机自动执行，操作方便，同时可以采用液晶触摸屏使用户界面更加友好，与其它仪器可配合使用组成大气监测系统，具有广泛的市场前景。

主权项

一种在线臭氧分析方法，其特征在于采用如下步骤：(1)、首先由控制IC在背景空气中打开光源，该背景空气与需要进行臭氧分析的空气相似且臭氧浓度已知，光源输出的探测光通过透镜聚焦后，由第一反射镜反射到准直透镜上，之后光束通过前窗镜照射到探头末端的角反射镜，角反射镜将光按照原路返回，反射光依次通过前窗镜、准直透镜、第一反射镜，再经第二反射镜和第三反射镜将光线射入光栅，光栅将光线反射到第四反射镜，最终经过被测气体吸收后的光线被探测器接收，探测器将光信号转变成电信号并进行前端放大，并将该电信号传输给控制IC贮存在存储单元中作为背景光谱；(2)、再由控制IC在需要进行臭氧分析的空气中打开光源，光源输出的探测光通过透镜聚焦后，由第一反射镜反射到准直透镜上，之后光束通过前窗镜照射到探头末端的角反射镜，角反射镜将光按照原路返回，反射光依次通过前窗镜、准直透镜、第一反射镜，再经第二反射镜和第三反射镜将光线射入光栅，光栅将光线反射到第四反射镜，最终经过被测气体吸收后的光线被探测器接收，探测器将光信号转变成电信号并进行前端放大，并将该电信号传输给控制IC贮存在存储单元中作为原始采样光谱；(3)、最后控制IC将上二个步骤中测得并保存到存储单元的背景光谱和原始采样光谱相减，得到预处理过后的光谱，这个光谱包含了大气中的灰尘、光学表面污秽的影响，对预处理后的光谱进行取对数处理，再对光谱进行多项式拟合，分离光谱中由于大气灰尘影响所造成的低频光谱部分，然后得到的就是气体吸收后的无干扰的光谱，将其与最先就预存在存储单元的参考光谱进行比较，通过使用最小二乘法反演出臭氧的浓度。