算法融合的差分吸收光谱法烟气SO_2浓度在线监测研究

过去几十年中差分吸收光谱技术(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)在大气污染物监测方面取得了成功应用。文章提出了根据差分吸光度最大值(OD′m)设定阈值的思想,将传统DOAS算法与基于卡尔曼滤波的DOAS算法相结合,利用两种算法在相同信噪比下具有不同反演精度的特点,在保证测量精度的前提下提高了DOAS系统的检测极限,较好地解决了短光程下低浓度气体的测量精度问题。在常温常压和流动状态下,对烟气中的SO2浓度测量进行了理论和实验研究。研究结果表明,改进的DOAS算法在OD′m<0.0481时,SO2浓度测量精度较高,测量下限可低于28.6mg·m-3,零点漂移低于2.9mg·m-3;传统DOAS算法在0.0481<OD′m<0.9272时,SO2浓度测量精度较高;两种算法对OD′m>0.9272时的SO2浓度测量都存在较大的误差,必须进行线性度校正。