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随着我国经济的发展,工业化程度的提高,环境的污染问题日益严重。二氧化硫作为主要的大气污染物,其监测问题受到人们的普遍关注。对紫外荧光SO2自动分析仪的基础性技术研究对发展我国国产高档仪器有特别重要的意义。
论文针对华南师范大学的发明专利“对称式结构二氧化硫紫外荧光发生器”的更新型“新型双室结构荧光发生器”和检测器设计研制的样机开展试验研究工作。新型双室型紫外SO2荧光发生器可以实时同步提供本底信号,解决了由于环境因素变化而导致的本底变化,进一步提高了仪器的准确度和长期工作的可靠性、稳定性。
本论文的主要研究内容和工作成果如下:
1.查阅了国内外大量的相关文献,就目前国内外现有二氧化硫分析仪的研究、检测方法、生产状况作了调研。具体阐述了紫外荧光二氧化硫分析法的基本原理和荧光的定量计算。
2.简要概括了紫外荧光SO2浓度分析仪的研制发展历程,详细分析了新型双室紫外SO2荧光发生器所有的对本底信号变化修正的优势。参与安装及调试新型的新型紫外荧光发生器及探测部件。对这一新型部件的设计思想有了较深入的领悟。在气路和光机系统的安装调试中,取得了完满的效果。
3.对新型双室紫外SO2荧光发生器的主要构成部分,如特型单色仪、新Zn灯灯室、双荧光室、双PMT室等部件进行了详细的论述和实验研究。
①参与Zn灯供电电源的研制,对课题组自行设计的Zn灯电源的性能进行了深入的研究。针对Zn灯工作电流太高的情况,提出了外加电感的解决方案,保证了Zn灯正常工作。
②对双PMT探测方案涉及的各项性能参数进行实验,针对部件的具体情况,确定了PMT的较佳工作电压及本底信号情况。测得了PMT工作电压与Zn灯光强、荧光信号的关系曲线。
③完成了新方案双室零气、标气的测试实验。测得了双室的全暗本底、全光本底、分光本底、变光本底及标气信号等数据,为全面评价这一新型部件的检测能力和长期工作稳定性提供了依据。
④对改进设计后的单色仪进行了相关的实验研究,证明其光传输效率得到明显提高。
4.针对新型双室SO2紫外荧光发生器的特点,为系统配给相关电路。根据实验所得数据,对双PMT获得的本底信号和样气信号的不一致进行算法补偿。根据仪器特点设计差分放大电路,使两路信号输出时自行差分,获得荧光信号。