建设“美丽中国”提出京津冀和周边区域的城市，要实现空气质量的持续改善，到2025年，NOx，PM2.5，VOCs，SO2要比2016年减少排放35%、45%、35%、50%。因此，对这些大气污染物的实时和在线监测就显得尤为关键。
烟气测量是指对发电厂的燃煤烟囱，钢铁厂的工业烟囱等固定污染源排放的微量有害气体组分如SO2、NOX、HCl、H2S 等进行的浓度和排放量测量。
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紫外差分吸收光谱法
目前常用的烟气测量方法是紫外差分吸收光谱法，简称DOAS。该方法是紫外吸收法和差分算法的结合，利用烟气中NOx、SO2等气体在紫外波段存在窄带吸收特性，通过数学方法对紫外光谱进行差分处理后，再进一步通过最小二乘法或傅立叶转换等数学方法反演计算出待测气体浓度。
图1 DOAS差分算法原理
表1 不同烟气组分的紫外吸收波段
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标准回顾
依据紫外差分吸收光谱法研制开发的烟气在线监测系统已经应运而生，国内多家厂商已推出成套系统用于在线检测烟气中SO2、NO、NO2和NH3等气体的浓度和排放量。该系统由样品采集和输送单元、样品预处理单元、烟气参数监测单元和分析检测单元组成。 生态环境部相继出台了多项标准，对烟气检测方法和烟气检测设备的技术指标做出了要求。
表2 HJ 1045-2019, HJ1131-2020, HJ1132-2020
对烟气测量设备的部分性能指标要求
No.项目指标要求1最低检出限SO2:2mg/m3, NO: 1mg/m3, NO2: 2mg/m32重复性相对标准偏差≤2%3示值误差不超过±2%满量程41h零点漂移和量程漂移不超过±2%满量程5
环境温度
（0~40℃）影响
不超过±5%满量程6平行性三台仪器RSD≤5%
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如海应对之道
如海作为光谱仪专业生产厂家，在光纤光谱仪和光源方面有着丰富齐全的产品线。如海针对烟气测量设备的核心-分析检测单元提供模块化解决方案，助力烟气检测行业厂商生产出符合标准要求的测量设备。 使用如海XS11639-180-540-25搭建紫外吸收测量装置，特点如下：
波长范围：180-540nm
在200-220nm波长段内，氙灯强度明显提高；在200-500nm波长段内，能量相对均衡。
光谱分辨率：<0.7nm@25μm（取最大值）波长/nm分辨率均值/nm253.66750.3964404.650106864435.85550.6630
重复性：6次氙灯采集谱图一致性好
信噪比：2700：1
按照信噪比=光谱强度/暗噪声计算。光谱仪积分时间5ms，氙灯闪烁次数5次，平均次数5次。
不同温度下（0-50℃）光谱仪暗噪声一致性好，均在±20counts左右。
波长示值误差：<0.3nm（取最大值）
1h漂移
氙灯长期稳定性较好，217.6nm、301.4nm和424.2nm波长下强度变化均在400counts以内。
4结语
如海XS11639-180-540光谱仪可以完美应对烟气监测设备生产厂商对检测器的要求，信噪比高，稳定性好，分辨率高，轻松实现对SO2、NOx等烟气组分的测量。大气环境安全监管刻不容缓，如海烟气解决方案助您从容应对。
· 光谱仪采用三明治结构，隔离电路板和光路，热传导低，光谱仪温漂小；· 光谱仪可直接控制氙灯，实现单帧多次闪烁和平均，提高光源稳定性；· 光谱仪采用空间滤光，实现光谱均衡，保证各波段信噪比一致；· 采用11639紫外增强检测器，提高信噪比；· 软件提供卡尔曼滤波等多种平滑算法；· 使用USB通信，保证信号传输的可靠性和稳定性；· 软件支持 Andorid、Windows、Linux 等操作系统；· 应用范围广，适用于工业废气、汽车尾气等大气污染物和有害气体的测量。
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关于我们
上海如海光电科技有限公司是一家专业从事光学仪器、光电类模组、光学部件等设计、研发与生产的研发型企业。 公司拥有专业的光纤光谱仪与半导体激光器制造技术，光学探头研发和光谱检测技术，是专业光学系统定制，光学仪器零部件设计、仪器及理化整体方案的供应商，已和国内多家主流科研、研究机构开展深度合作。
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