开放光路在线监测系统的制作方法和手艺

随着现代社会生活节奏的加快，大气环境污染日益严重。燃煤和机动车尾气中的一氧化碳是大气中非常重要的污染物之一，也是开放光路在线监测系统研究大气污染物转化、迁移和再分布的重要示踪剂。

尽管CO本身并不是温室效应的直接贡献者，但它与OH自由基的化学反应控制着CO 2、CH4和O 3。甲烷（CH4）等其他温室气体的浓度分布和变化是一种温室气体，其大气含量仅次于二氧化碳，属于碳氢化合物。其化学性质相对稳定。它能强烈吸收地球的长波辐射，具有温室效应，对全球气候有重大影响。

因此，有必要对大气中CO和CH4的浓度进行观测和研究。目前，我国的开放光路在线监测系统气体检测方法主要分为电检测法、光学气体检测法、电化学气体检测法、气相色谱法和聚合物气体检测法。电气体检测方法是检测与气体浓度有关的电性能变化，得到气体浓度。光学气体检测方法通过测量气体的光学性质来识别气体并检测其浓度。根据所用光学性质的不同，这种光学方法的气体传感器大致可分为光谱吸收型、光电离型、光干涉型、荧光型和化学发光型。光谱吸收气体检测的原理是不同气体的特征吸收光谱不同，不同气体在各自的特征吸收光谱中的吸收率与气体浓度有关。

当光照亮充满被测气体的气室时，光源的波长为其特征波长。气体组分吸收部分光，气体组分的入射光强度、反射光强度和特征波长之间的关系遵循兰伯特-比尔定律。光谱吸收气体传感器的发展方向是智能化、实用化和市场化。传统的电化学传感器可分为三种类型：金属氧化物半导体型、电化学固体电解质型和电化学固体聚合物电解质型。其缺点是输出信号与气体体积分数呈线性关系，不适合高体积分数的气体检测，灵敏度和选择性差。

通过开放光路在线监测系统测量不同气体通过色谱柱的速度可以得到气体浓度信息，这是气相色谱的原理。非光学气体传感器存在稳定性差、易中毒、采样和预处理等缺点，降低了系统检测的实时性和准确性，干扰成分多，有时交叉干扰不可避免，难以实现在线监测，系统维护也很复杂。与非光学方法相比，光学方法具有远距离精确测量和在线监测、系统稳定、无干扰、灵敏度高、响应快、安全可靠、耐高温、耐腐蚀、维护工作量小等优点。特别是基于近红外吸收光谱技术的气体传感器，可以实现气体的高灵敏度和快速检测。除上述优点外，气体传感器还具有选择性强、使用寿命长、标定简单、成本低、易于实现等优点。虽然国外对气体检测技术的研究和应用起步比较早，但也有一些发达地区开发了大量的气体检测方法，有的已在实践中得到应用。

然而，考虑到目前国内气体浓度检测仪市场被一些国外产品所占领，虽然灵敏度高、响应速度快、连续监测、安全可靠，但其价格相当昂贵，在我国开发气体检测仪器势在必行。开放式长路径CO和CH4在线监测仪器是基于可调谐半导体激光谱。

非接触式开放光路在线监测系统大气污染物CO和CH4分析仪器，具有实时在线、同时监测的特点。