004OMA2000光谱判断与调整方法VIP专享VIP免费

OMA-2000 光谱判断及调整方法 OMA-2000 仪表的测量原理如图一所示，光源发出的紫外光汇聚进入光纤，通过光纤传输进入气体室，光穿过气体室时经被测气体吸收，穿出后由光纤传输进入光谱仪，在光谱仪内部经过光栅分光，由阵列光电传感器将分光后的光信号转换为电信号，获得气体的连续吸收光谱信息。 一、反衍波段及光谱要求 由于 OMA-2000 通过光谱吸收信息反衍出被测气体的浓度，因此仪表的光谱参数是判断仪表运行性能的重要依据。图二所示为一台性能正常的OMA-2000仪表通入氮气时的光谱情况，图中横轴对应阵列光电传感器上的像素，纵轴对应像素点上的光强，不同像素点的光强反映了氙灯光束经过分光后在各个波段的特征谱线，从中也可以看出，氙灯的能量在不同的光波段分布是不平均的。 图二：OMA-2000 通入氮气时的光谱形状 图一：OMA-2000 系统构成及测量原理 当仪表的气体室内含有被测气体后，该气体会对特定波段的光能量进行吸收，从而导致该波段的光强下降，下降强度与浓度相关。图三所示为. OMA-2000仪表通入 500ppm NO 前后的光谱变化情况。图四对存在吸收的波段进行了放大，两条谱线不重合的部分反映了 NO 的特征吸收段以及浓度信息。 OMA-2000 仪表通入 500ppm SO2 前后的光谱变化情况如图五所示，从中可以看出，相比于 NO，SO2 的吸收区域更广，吸收强度也更大。 图三：仪表通入 500ppm NO 前后的光谱变化情况 图四： 500ppm NO 特征吸收的放大图 OMA-2000 正是利用了这种光谱吸收计算气体浓度的，但在利用光谱信息进行计算时，系统对所用到波段的光强有一定的要求，光强太弱则系统噪声对测量的干扰加大，光强太强则光电传感器的线性变差，都不能使仪表的测量精度达到最优状态，因此在OMA-2000 仪表出厂前，对仪表光谱的要求如下： 以氙灯229nm 为定位峰（约160 像素点处，图六中红线所指示的位置），其左侧第100 个像素至第5 个象素区域（约60-150 像素）的光谱能量大于等于8000且小于等于38000，且其右侧第120 个象素至整个探测器的第500 个象素区域（约280-500 像素）的光谱能量大于等于8000 且小于等于38000。 图六对这两个区域及区域内的光谱要求进行了标注并指出了定位峰的位置，其中左面的区域用来计算NO，右面的区域用来计算SO2。 必须指出的是，决定光谱是否符合要求的依据仅包含光谱强度，不涉及光谱形状，即只要在指定的区域内光谱满足了大于等于8000，小于等于38000 的要求...