三,、技術(shù)原理  

 i.紫外吸收光譜

    電磁輻射（光）與原子和分子之間的相互作用是光譜檢測技術(shù)的基礎(chǔ),， 目前已經(jīng)發(fā)展出中紅外吸收光譜、近紅外吸收光譜,、紫外/可見吸收光譜,、紫外熒光光譜、原子發(fā)射光譜,、原子吸收光譜,、原子熒光光譜、X射線熒光光譜等檢測技術(shù),。紫外吸收光譜檢測技術(shù)的基礎(chǔ)是,，紫外光與分子相互作用時被分子吸收導(dǎo)致光能的變化，由于不同分子內(nèi)部電子能級的躍遷能量和幾率的不同,，使得不同分子具有特征吸收光譜,，可見，紫外吸收光譜是分子在紫外波段吸收能力的定量描述,。通常用吸收截面來描述單位分子的紫外吸收光譜：

典型氣體吸收截面通過吸收光譜可分析分子濃度,，其測量原理就是Beer-Lambert定律：

I(λ) =I0 (λ) exp(-L*s(λ) *X)

式中,，I0(λ)表示波長為λ的光的入射光強(qiáng)，I(λ)表示紫外光穿過濃度為X和光程為L的待測氣體后的光強(qiáng),，s(λ)為氣體的吸收截面,，L*s(λ) *X稱為光學(xué)密度。 

ii.DOAS技術(shù)

    DOAS（差分吸收光譜）是一種利用氣體分子的吸收光譜高精度計算氣體濃度的技術(shù),，由德國Heidelberg大學(xué)環(huán)境物理研究所的Ulrich Platt教授首先提出,。

DOAS技術(shù)的基本原理是利用待測分子的窄帶吸收特性來鑒別分子，并根據(jù)窄帶吸收強(qiáng)度反演出分子的濃度,。將分子的吸收截面看成是兩部分的疊加,，其一是隨波長緩慢變化的部分，構(gòu)成光譜的寬帶結(jié)構(gòu),，其二是隨波長快速變化的部分,，構(gòu)成光譜的窄帶精細(xì)結(jié)構(gòu)， 

如下式：

?(λ)＝?0 (λ)＋?r(λ)

其中?(λ)是分子的吸收截面,，?0(λ)是吸收截面隨波長緩慢變化的部分,，?r (λ)是吸收截面隨波長急劇變化的部分。

    DOAS方法的原理就是在吸收光譜中剔除光強(qiáng)隨波長緩慢變化的部分,，而只留下隨波長快速變化的部分,，然后用快速變化部分去反演氣體的濃度，從而可以避免因為光源溫漂或衰減,、粉塵干擾,、其他氣體干擾等因素引起的測量值波動和漂移。 

iii.光學(xué)技術(shù)平臺 

    分析儀采用如下光學(xué)技術(shù)平臺來獲得紫外吸收光譜,，該技術(shù)平臺由光源,、氣體室、光纖和光譜儀（含光闌,、全息光柵,、線陣檢測器）等光學(xué)組件構(gòu)成，如圖：

    光源發(fā)出的紫外可見光經(jīng)光學(xué)視窗進(jìn)入氣體室,，被流經(jīng)氣體室的被測樣氣所吸收,，攜帶被測樣氣吸收信息的光經(jīng)透鏡匯聚后耦入光纖，經(jīng)光纖傳輸送入光譜儀進(jìn)行分光,、采樣,，得到氣體的吸收光譜。

    通過對光譜進(jìn)行分析,，可以分析出氣體中相關(guān)組分的濃度,。 

四、分析儀簡介  

    儀器構(gòu)成model3750煙氣分析儀由光源,、氣體室,、光譜儀,、HMI模塊、接口板,、氧傳感器模塊（或氧化鋯模塊）,、溫度傳感器等部件以及擴(kuò)展模塊（CO檢測、CO2檢測）組成：

 其中：

光源：可產(chǎn)生檢測需要的190-500nm紫外光,。其關(guān)鍵參數(shù)為光源壽命和可用紫外光波長范圍,，分析儀采用高性能、長壽命紫外脈沖氙燈,；

氣體室：也稱流通池,，被測氣體將恒定的流量流過，吸收紫外光,，以便獲取吸收光譜,。其關(guān)鍵參數(shù)為光程和耐腐蝕能力；

光譜儀：接收來自氣體室的氣體吸收后的紫外光,，實現(xiàn)分光及光譜采集。關(guān)鍵參數(shù)為靈敏度（特別是紫外波段）,、分辨率和溫漂,；

氧傳感器：采用電化學(xué)手段，測量氧氣濃度,；

溫度傳感器：采集樣氣的溫度和壓力,，用于將測量成分濃度轉(zhuǎn)化為標(biāo)態(tài)下的濃度；

HMI模塊：實現(xiàn)通過吸收光譜計算成分濃度的化學(xué)計量學(xué)算法,，以及人機(jī)交互,；

接口板：提供開關(guān)量、模擬量輸入輸出,，提供RS232,、485等通訊接口。