一种碳浓度光谱监测系统

技术特征：
1.一种碳浓度光谱监测系统，包括气体采样单元（1）、样品激发单元（2）、光谱测量单元（3）、数据处理单元（4）和网络通讯单元（5）；所述气体采样单元（1）包括导流罩（11）、采样管（12）、取样器（13）和除湿器（14）；其中，所述导流罩（11）的入口口径大于出口口径，入口收集被测气态样品，出口连接采样管（12），所述采样管（12）一端连接导流罩（11），另一端连接取样器（13），所述取样器（13）经采样管（12）接收气态样品，利用取样气将被测气态样品收集并导入除湿器（14）；所述除湿器（14）采用加热和/或冷凝的方法，对输入的气态样品进行脱水处理，并将脱水后的样品直接输送到样品激发单元（2）的样品入口（21）；所述样品激发单元（2）包括样品入口（21）、工作气体入口（22）、微波入口（23）、微波谐振腔（24）以及等离子体炬焰（25）；微波谐振腔（24）利用微波能量电离输入的工作气体，获得微波耦合等离子体炬焰（25），用于激发电离经样品入口（21）输入的样品，并发出特定波长的光信号；所述光谱测量单元（3）包括测量室（31）、排废口（32）、观测口（33）、凸透镜（34）、光纤（35）和分光模块（36）；其中，所述测量室（31）位于样品激发单元（2）的下端面处，所述测量室（31）由金属材料加工而成，抑制电磁波向自由空间的扩散，限制微波泄漏；所述排废口（32）位于测量室（31）的下部，排废口（32）上部利用三个螺钉与测量室（31）紧固，排废口（32）下部还配有排废管道；所述观测口（33）位于测量室（31）的侧面；所述凸透镜（34）与观测口（33）同轴安装；所述光纤（35）的前端与凸透镜（34）同轴，所述光纤（35）的后端对准分光模块（36）的光学入口，将光信号导入分光模块（36）的内部；所述分光模块（36）将经过凸透镜（34）和光纤（35）接收的光信号在其内部按照波长序列进行展开，进行分光，获得碳元素的光谱信号，再将光谱信号转换为电信号，电信号经过放大、转换、处理，获得碳浓度数据；所述数据处理单元（4）以工业pc机为核心，实现碳浓度数据的存储、核算、统计和显示，构成单点碳浓度监测系统；所述网络通讯单元（5）采用标准通讯接口技术，利用网络通信技术将碳浓度数据上传到碳浓度监测中心，将多个单点监测系统组网，构成多点碳浓度网络监测系统，实现区域内碳浓度监测。

技术总结
本实用新型的一种碳浓度光谱监测系统，属于监测仪器技术领域，结构包括气体采样单元(1)、样品激发单元(2)、光谱测量单元(3)、数据处理单元(4)和网络通讯单元(5)；该系统可以定点监测气态样品中碳浓度，也可以车载移动监测气态样品中碳浓度。该系统无需复杂的样品预处理过程，测量速度快、测量精度高，可用于监测大气、烟气、废气和尾气中的碳浓度。废气和尾气中的碳浓度。废气和尾气中的碳浓度。


技术研发人员：曹彦波 费强 王兴华 马品一 宋大千
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/6/7