恶臭在线监测系统的集成设计及关键技术研究

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1、恶臭在线监测系统的集成设计及关键技术研究Integrationdesignandkeytechnologyresearchofodoronlinemonitoringsystem学科专业：仪器科学与技术研究生：李龙指导教师：徐可欣教授天津大学精密仪器与光电子工程学院2015年12月中文摘要恶臭是日常生活中常见的刺激性气体，迄今为止发现的对人体有较大危害的恶臭气体有几十种，我国规定的受控恶臭物质有8种。恶臭污染具有突发性和瞬时性的特点，目前常用的检测方法有人工嗅辨法和实验室专用仪器分析法，这两种方法都需要预先采集样品，缺乏实效性。为提高恶臭污染在线检测能力和监管

2、水平，提出了复合恶臭在线检测技术并研发了恶臭自动在线监测预警仪器。本文首先阐述了当前恶臭检测的主要方法和国内外发展现状，分析了当前检测方法的缺陷，并结合实际需要，提出了适合于我国国情的恶臭在线检测技术。该方案综合了自动采样预处理、激光光谱分子检测、复合嗅辨检测等先进技术，能够实现各监测点的恶臭污染远程监控和超标预警，并可以通过分析监测数据对恶臭污染进行溯源。根据提出的技术方案研制了恶臭污染在线监测预警系统样机。其次，对气体稀释系统和自动留样单元着重进行了介绍。并根据恶臭预警仪器的实际需求设计了恶臭专用监控软件和恶臭专用数据库，二者结合能够实现恶臭污染监测数据实

3、时显示、存储以及历史查询等功能。最后，本文对恶臭自动在线监测预警仪器的主要单元进行了实验研究。对激光光谱检测系统进行实验测试，证明空芯光波导（HWG）气体池可以代替传统长光程气体池实现在线测量。并对该系统的温度压力影响进行实验分析，得出了气体光谱信号幅度会随着样气温度升高而减小、随着气压增大而减小的结论，根据实验结果提出了修正公式。对恶臭嗅辨传感器进行了不同种类恶臭气体的响应测试和稳定性测试，验证了该传感器可以用于不同种类恶臭气体的嗅辨检测。对稀释系统进行重复性实验，结果表明该系统满足0.5%FS的设计要求；并且由实验得出该系统最高稀释倍数为330倍。根据仪器

4、现场监测数据进行分析，发现恶臭指数变化跟环境温度变化趋势相反，跟湿度和气压变化趋势相同。仪器现场运行情况表明，该恶臭自动在线监测预警系统能够实现区域恶臭污染监测预警。关键词：恶臭气体在线监测可调谐激光吸收光谱电子鼻嗅辨样气前处理ABSTRACTOdorisacommonirritantgasindailylife.Sofar,therearedozensofodorsthathavebeenfoundtohavegreatharmtohumanbody.Thereareeightkindsofcontrolledodorsinourcountry.Theodo

5、rpollutionhasthecharacteristicsofsuddenandtransient.Atpresent,therearetwomethodsofodordetection,suchasartificialolfactorydiscriminationmethodandGCMS,whichbothneedtobesampledinadvanceandlackofeffectiveness.Inordertoimprovetheon-linedetectionabilityandsupervisionlevelforodorpollution,

6、acompositedetectiontechniqueisproposed,andtheautomaticon-linemonitoringandearlywarninginstrumentisdeveloped.Aimedattheon-linedetectionofodorgas,describesthemainmethodsofodordetectionandthedevelopmentstatusofdomesticandabroadandanalyzesthedefectsofcurrentdetectionmethods.What'smore,c

7、ombinedwiththeactualneeds,proposestheon-linedetectiontechnologyofcompoundodor,whichissuitableforChina'snationalconditions.Thetechnologyisintegratedwiththeautomaticsamplingpretreatment,laserspectrumdetectionandolfactorydiscrimination,andcanachieveearlywarningandremotemonitoringofthem

8、onitoringpoints.Thu