【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤光栅气体传感器阵列的工业废气在线监测系统及方法
本专利技术属于工业废气在线监测领域，具体涉及一种基于光纤光栅气体传感器阵列的工业废气在线监测系统及方法。
技术介绍
近年来国内空气污染严重，雾霾天气在各地频发。有研究表明：控制挥发性有机化合物(VOCs)的排放是治理雾霾、改善大气环境质量的有效手段之一，因此VOCs逐渐被大众关注。我国城市中的VOCs主要来源于石油化工、电子、喷漆、皮革、印刷等工业企业的固定污染源，大约占人为排放总量的56％。因此，控制固定污染源VOCs排放的前提是对VOCs排放的气体种类、浓度和排放量进行科学准确的监测和评估。在“十三五”规划纲要中我国首次把VOCs纳入约束性指标，环保部还颁布了一系列VOCs监测标准和治理方案，其中上海、天津、深圳等城市要求在线监测。目前，国内环保领域的气体在线监测仪器主要为气相色谱分析仪，该仪器利用气相色谱柱的分离和柱后火焰离子化检测器(FID)或者光离子化检测器(PID)等检测器对排放气体的种类和浓度进行检测。不足之处是气路系统精细复杂，且必须配套多个气瓶，使得整个装置复杂、沉重且占用较多空间。假如...
【技术保护点】
1.一种基于光纤光栅气体传感器阵列的工业废气在线监测系统，其特征在于，所述在线监测系统包括内置激光器的光纤光栅解调仪、光纤耦合器、阵列式光纤光栅传感器和计算机处理器；其中，光纤光栅解调仪内置的激光器发射光信号，所述光信号通过光纤耦合器传输至阵列式光纤光栅传感器，所述阵列式光纤光栅传感器中的光纤光栅铺设于工业废气处理设备的废气待测位置处，光信号被光纤光栅反射，反射光经过光纤耦合器进入光纤光栅解调仪，光纤光栅解调仪连接计算机处理器，计算机处理器调用气敏膨胀型高分子膜膨胀数据库，经数据分析后即可输出气体的种类、浓度及检测温度。
【技术特征摘要】
1.一种基于光纤光栅气体传感器阵列的工业废气在线监测系统，其特征在于，所述在线监测系统包括内置激光器的光纤光栅解调仪、光纤耦合器、阵列式光纤光栅传感器和计算机处理器；其中，光纤光栅解调仪内置的激光器发射光信号，所述光信号通过光纤耦合器传输至阵列式光纤光栅传感器，所述阵列式光纤光栅传感器中的光纤光栅铺设于工业废气处理设备的废气待测位置处，光信号被光纤光栅反射，反射光经过光纤耦合器进入光纤光栅解调仪，光纤光栅解调仪连接计算机处理器，计算机处理器调用气敏膨胀型高分子膜膨胀数据库，经数据分析后即可输出气体的种类、浓度及检测温度。2.如权利要求1所述的一种工业废气在线监测系统，其特征在于，所述阵列式光纤光栅传感器包括三组光纤光栅：一组温度光纤光栅、一组温度补偿气敏光纤光栅和一组气敏光纤光栅；所述温度光纤光栅为裸纤，套管封装，管口密封，用来检测实际环境温度；所述的温度补偿气敏光纤光栅为涂覆气敏膨胀型高分子薄膜的光纤光栅，套管封装，管口密封，在无待测气体影响时实际环境温度下高分子膜的热膨胀量；所述的气敏光纤光栅为涂覆气敏膨胀型高分子薄膜的光纤光栅，暴露在检测环境中，用来检测在实际环境中气敏膨胀型高分子薄膜的膨胀量。3.如权利要求1所述的一种工业废气在线监测系统，其特征在于，阵列式温度光纤光栅、温度补偿气敏光纤光栅以及气敏光纤光栅平行、相邻排列，每个温度光纤光栅单元、温度补偿气敏光纤光栅单元以及气敏光纤光栅单元一一对应，得到阵列式光纤光栅传感器；优选的，所述光纤光栅的直径为80或125μm；进一步优选的，所述光纤光栅的直径为80μm。4.如权利要求1所述的一种工业废气在线监测系统，其特征在于，所述温度光纤光栅、温度补偿气敏光纤光栅、气敏光纤光栅都包括多个刻制有不同光栅栅距的光栅单元；优选为6-26个光栅单元。5.如权利要求1所述的一种工业废气在线监测系统，其特征在于，所述温度补偿气敏光纤光栅与气敏光纤光栅的各个光栅单元涂覆膨胀响应程度不同的气敏膨胀型高分子薄膜，每个光栅单元均是一个独立的传感器单元，一条刻制了多个光栅的光纤可构成光纤光栅阵列；优选的，所述温度补偿气敏光纤光栅与气敏光纤光栅的对应光栅单元上涂覆气敏高分子膜的种类与涂覆厚度完全相同。6.如权利要求1所述的一种工业废气在线监测系统，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾玉玺，刘安娜，刘惠，徐永正，刘大河，
申请(专利权)人：山东格蓝云天环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。