CO_(2)/CO干扰下基于腔衰荡吸收光谱的痕量H_(2)S浓度测量

摘要

H_(2)S作为一种有毒且腐蚀性较强的气体污染物,实现其浓度的准确测量意义重大.实际工业过程中,H_(2)S测量常受其他排放产物的干扰,本文基于腔衰荡吸收光谱技术(CRDS)通过扫描6336—6339 cm^(-1)范围内的吸收光谱,实现了H_(2)S/CO_(2)/CO三组分物质浓度的同步测量,为实际工业过程中物质干扰下的H_(2)S浓度测量提供新思路.首先,对不同采样长度下提取衰荡时间的准确性进行分析,发现衰荡信号的采样长度约为衰荡时间的8倍时,衰荡时间提取效果最好;通过不同压力对比实验确定最佳实验压力工况为50 kPa,并将最佳采样长度与压力工况应用于H_(2)S浓度测量.随后,改变H_(2)S浓度对CO_(2)/CO干扰下系统对痕量H_(2)S浓度的测量效果进行检验,并对不同稀释比例下浓度测量结果的线性度进行分析.最后,对本文CRDS系统的检测限进行分析,通过对4组低浓度H_(2)S光谱的信噪比进行分析,得到H_(2)S的检出限为6.9 ppb (1 ppb=10^(-9));通过对系统长期测量结果进行Allan方差分析,得到系统对H_(2)S物质浓度的检测下限约在2 ppb左右.