采用FTIR原理的多组分气体分析仪研制.pdf

第42卷第 l2期 红外与激光工程 2013年 12月 V01．42NO．12 InrfaredandLaserEngineering D ec．2013 采用 FTIR原理的多组分气体分析仪研制 任利兵 ，杨宏雷，尉昊赘，李 岩 (清华大学 精密仪器与机械学系 精密测试技术及仪器国家重点实验室，北京 100084) 摘 要 ：严重的环境气体污染对 多组分气体分析仪提 出了实际需求。受通用化设计 目的和商用软件 功能不健全的限制 ，传统FTIR光谱仪长期徘徊在气体分析领域的外围。对此，研 究了用磁编码信号 取代传统FTIR光谱仪中激光干涉信号实现动镜扫描和光谱采集，使所研制的多组分气体分析仪在 满足光谱测量的前提下，结构上更加紧凑简洁，调试更为方便 ；同时针对现场分析 的连续性和实时性 要求 。将经典最小二乘法做 了修正，使其获得基线补偿能力。实验表明，所研制的FTIR多组分气体分 析仪具多组分气体的快速、连续准确的定量能力，可对环境污染气体有效监测。 关键词：FTIR； 光谱测量； 定量分析 ； 气体监测 中图分类号 ：0657．3 文献标志码 ：A 文章编号 ：l007—2276(2013)12-3175-05 Design formulti-gasesanalyzerbased onFTIR principle RenLibing，YangHonglei，W eiHaoyun，LiYan (StateKeyLaboratoryofPrecisionMe~urementTechnologyandInstruments，DepartmentofPrecisionInstruments TsinghuaUniversity，Beijing100084，China) Abstract：Therfequentenvironmentaleventsaboutthepolluted gasesask forsome kindsofmulti-gases analyzer．Limited to hte generalaim ofdesign and incomplete function in software，hte conventional FourierTransform Infrraed spectrometercan tbe effectively involved in the field ofgasesanalysis．To solvehtisproblem ，a new method wasstudied using themagnetic encoded signalto drive hte moving cubeand collectthe spectrum data．instead ofhte conventiona11aser interference signa1．Itwasin this waythataconcisestructureofanalyzerwasestablishedna d itfacilitatedtheprocedureofdebugging and setting—up．Athte same time，in orderto meethte demandsofcontinuousnad immediate analysis，an improved quantitative algorihtm wiht hte ability ofbaseline compensation automatically was illustrated． The related experimentswiht hte designed gasesanalyzerwhich isverified to be an effectivetoolofr environmentalgasesmoni