本发明专利技术紫外气体分析仪中气体浓度测量系统，属于烟气检测的技术领域；解决的技术问题为：提供一种测量精度较高的紫外气体分析仪中气体浓度测量系统；采用的技术方案为：紫外气体分析仪中气体浓度测量系统，包括：密闭气室和光源，密闭气室的一端设置有光纤传感器，光纤传感器与光谱仪相连，密闭气室上设置有温度传感器、氧气传感器、出气管和进气管，控制电路板包括：主控器，以及分别与主控器相连的温度信号调理与采集电路、氧气信号调理与采集电路、光源控制电路、管路控制电路、按键识别电路、通信接口电路、显示屏显示控制电路、光谱信号采集控制电路。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术紫外气体分析仪中气体浓度测量系统，属于烟气检测的
技术介绍
目前，市面上现存的气体分析仪主要利用紫外荧光法和可调谐激光器法，紫外荧光法可以用来测量二氧化硫，其原理是190~230nm附近的紫外光照射到被测气体时，二氧化硫分子吸收紫外光的能量，分子受到激发从高能级返回基态时发出荧光；大气中的N2、O2基本不引起“荧光淬灭效应”，激发态的SO2主要通过荧光过程返回基态，利用光电倍增管接收发的荧光，紫外荧光发对SO2的监测灵敏度很高，荧光光强大小即可反映出二氧化硫的浓度；该方法可以监测到ppb数量级的低浓度SO2，同时动态范围和线性度很好，因此多用于空气环境质量监测，但是将其应用在烟气监测时，需要配备稀释法采样器，系统非常复杂。可调谐激光器（TunableLaser），是指在一定范围内可以连续改变激光输出波长的激光器，这种激光器的用途广泛，可用于光谱学、光化学、医学、生物学、集成光学、污染监测、半导体材料加工、信息处理和通信等；由于激光波段覆盖范围广，强度大，谱线窄，可以用于多种气体的检测，一般有两种工作方式：一种是利用被测气体的后向散射，得到污染气体在空间上的分布，基于差分吸收雷达技术，另一种是利用反射器获得光程方向上的平均浓度，透射光与发射光符合朗伯比尔定律，该方法的优势是几乎可以测量所有气体，响应快精度高。缺点是中红外区的可调谐激光器的成本太高，不同气体检测需配备不同光源，且近红外区的激光器产生的吸收谱线强度较低，不利于测量。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种测量精度较高的紫外气体分析仪中气体浓度测量系统。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：紫外气体分析仪中气体浓度测量系统，包括：用于存放气体的密闭气室和用于向气室内发射平行光的光源，所述密闭气室的一端设置有用于接收平行光的光纤传感器，所述光纤传感器与光谱仪相连，所述密闭气室上设置有温度传感器、氧气传感器、出气管和进气管，所述温度传感器、氧气传感器和光谱仪均与所述控制电路板相连，所述控制电路板还通过光源驱动电路板与光源相连；所述控制电路板包括：主控器，以及分别与主控器相连的温度信号调理与采集电路、氧气信号调理与采集电路、光源控制电路、管路控制电路、按键识别电路、通信接口电路、显示屏显示控制电路、光谱信号采集控制电路；所述温度传感器、氧气传感器、光源驱动电路板、光谱仪分别与所述温度信号调理与采集电路、氧气信号调理与采集电路、光源控制电路、光谱信号采集控制电路相连。优选地，所述进气管上设置有电磁阀，所述电磁阀与空气进气管和样气进气管相连，所述空气进气管上设置有采样泵，所述电磁阀和采样泵均与所述管路控制电路相连。所述系统还包括HMI人机交互界面，所述HMI人机交互界面设置有显示屏和按键，所述显示屏与显示屏显示控制电路相连，所述按键与按键识别电路相连。所述控制电路板还包括电流输出电路和开关信号输出电路，所述控制电路板还包括电源转换电路，所述电源转换电路与所述主控器相连，所述主控器的型号为STM32F103ZET6的微控制器，所述通信接口电路包括：RS232接口电路和RS485接口电路。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、本专利技术中，通过温度传感器、氧气传感器可实时采集密闭气室的环境数据，通过光谱仪可采集密闭气室内被测气体的光谱信号，所述温度传感器、氧气传感器和光谱仪均与控制电路板相连，所述控制电路板处理光谱仪采集的光谱信号、密闭气室的环境数据，并将接收到的光谱信号转换成气体浓度信号；本专利技术可消除环境因素对测量系统的影响，测量精度高、系统稳定性好。2、本专利技术，通过控制电路板的通信单元，可与HMI人机交互界面相连，方便工作人员对测量数据的观察及操作，实用性强。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的电路结构示意图；图3为本实施例中氧气信号调理与采集电路的电路原理图；图4为本实施例中温度信号调理与采集电路的电路原理图；图中：1为密闭气室，2为光源，3为光纤传感器，4为光谱仪，5为温度传感器，6为氧气传感器，7为出气管，8为进气管，9为控制电路板，10为主控器，11为温度信号调理与采集电路，12为氧气信号调理与采集电路，13为光源控制电路，14为管路控制电路，15为按键识别电路，16为通信接口电路，17为显示屏显示控制电路，18为光谱信号采集控制电路，19为光源驱动电路板，20为电磁阀，21为采样泵，22为电流输出电路，23为开关信号输出电路，24为电源转换电路，25为HMI人机交互界面，26为显示屏，27为按键。具体实施方式如图1至图4所示，紫外气体分析仪中气体浓度测量系统，包括：用于存放气体的密闭气室1和用于向气室内发射平行光的光源2，所述密闭气室1的一端设置有用于接收平行光的光纤传感器3，所述光纤传感器3与光谱仪4相连，所述密闭气室1上设置有温度传感器5、氧气传感器6、出气管7和进气管8，所述温度传感器5、氧气传感器6和光谱仪4均与所述控制电路板9相连，所述控制电路板9还通过光源驱动电路板19与光源2相连；所述控制电路板9包括：主控器10，以及分别与主控器10相连的温度信号调理与采集电路11、氧气信号调理与采集电路12、光源控制电路13、管路控制电路14、按键识别电路15、通信接口电路16、显示屏显示控制电路17、光谱信号采集控制电路18；所述温度传感器5、氧气传感器6、光源驱动电路板19分别与所述温度信号调理与采集电路11、氧气信号调理与采集电路12、光源控制电路13相连。本专利技术中，所述进气管8上设置有电磁阀20，所述电磁阀20与空气进气管和样气进气管相连，所述空气进气管上设置有采样泵21，所述电磁阀20和采样泵21均与所述管路控制电路14相连；所述系统还包括HMI人机交互界面25，所述HMI人机交互界面25设置有显示屏26和按键27，所述显示屏26与显示屏显示控制电路17相连，所述按键27与按键识别电路15相连；所述控制电路板9还包括电流输出电路22和开关信号输出电路23；所述主控器10的型号为STM32F103ZET6的微控制器。具体地，所述光源2、光源驱动电路板19、光谱仪4和光纤传感器3组成了光谱测量部分，所述出气管7、进气管8、空气进气管、样气进气管、电磁阀20和采样泵21组成了气体采样部分，所述的气体采样部分负责将样气和空气输入气密闭气室1，供光谱测量部分测量分析；进一步地，当电磁阀20控制进空气时，采样泵21将空气抽入气室内，在光源2的照射下通过光谱仪4分析得到零点吸收光谱，然后电磁阀20控制进入样气，此时，光谱仪4就会得到样气的吸收光谱，通过通信接口电路16将数据传到主控单元进行气体浓度的运算；同时，温度传感器5和氧气传感器6将采集的密闭气室1的环境数据传送至主控单元进行数据处理，主控单元将环境数据以及气体浓度数据通过通信接口电路16传输到HMI人机交互界面25进行数据显示。本实施例中，所述温度信号调理与采集电路11将本文档来自技高网...
【技术保护点】
紫外气体分析仪中气体浓度测量系统，包括：用于存放气体的密闭气室（1）和用于向气室内发射平行光的光源（2），其特征在于：所述密闭气室（1）的一端设置有用于接收平行光的光纤传感器（3），所述光纤传感器（3）与光谱仪（4）相连，所述密闭气室（1）上设置有温度传感器（5）、氧气传感器（6）、出气管（7）和进气管（8），所述温度传感器（5）、氧气传感器（6）和光谱仪（4）均与所述控制电路板（9）相连，所述控制电路板（9）还通过光源驱动电路板（19）与光源（2）相连；所述控制电路板（9）包括：主控器（10），以及分别与主控器（10）相连的温度信号调理与采集电路（11）、氧气信号调理与采集电路（12）、光源控制电路（13）、管路控制电路（14）、按键识别电路（15）、通信接口电路（16）、显示屏显示控制电路（17）、光谱信号采集控制电路（18）；所述温度传感器（5）、氧气传感器（6）、光源驱动电路板（19）、光谱仪（4）分别与所述温度信号调理与采集电路（11）、氧气信号调理与采集电路（12）、光源控制电路（13）、光谱信号采集控制电路（18）相连。
【技术特征摘要】
1.紫外气体分析仪中气体浓度测量系统，包括：用于存放气体的密闭气室（1）和用于向气室内发射平行光的光源（2），其特征在于：所述密闭气室（1）的一端设置有用于接收平行光的光纤传感器（3），所述光纤传感器（3）与光谱仪（4）相连，所述密闭气室（1）上设置有温度传感器（5）、氧气传感器（6）、出气管（7）和进气管（8），所述温度传感器（5）、氧气传感器（6）和光谱仪（4）均与所述控制电路板（9）相连，所述控制电路板（9）还通过光源驱动电路板（19）与光源（2）相连；
所述控制电路板（9）包括：主控器（10），以及分别与主控器（10）相连的温度信号调理与采集电路（11）、氧气信号调理与采集电路（12）、光源控制电路（13）、管路控制电路（14）、按键识别电路（15）、通信接口电路（16）、显示屏显示控制电路（17）、光谱信号采集控制电路（18）；
所述温度传感器（5）、氧气传感器（6）、光源驱动电路板（19）、光谱仪（4）分别与所述温度信号调理与采集电路（11）、氧气信号调理与采集电路（12）、光源控制电路（13）、光谱信号采集控制电路（18）相连。
2.根据权利要求1所述的紫外气体分析仪中气体浓度测量系统，其特征在于：所述进气管（8）上设置有电磁阀（...
【专利技术属性】
技术研发人员：白惠峰，闫兴钰，张利军，白慧宾，孟瑞生，吕子啸，郭旭，王红梅，
申请(专利权)人：中绿环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14
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