差分吸收光譜分析儀說明書

1、差分吸收光譜分析儀（差分吸收光譜分析儀（DOAS） 說明書說明書珠海市中科信息技術(shù)開發(fā)有限公司珠海市中科信息技術(shù)開發(fā)有限公司Zhuhai Zhongke Information Technology Development Co.Ltd.電 話：傳 真： 址： http:/地 址：珠海市香洲區(qū)高新技術(shù)開發(fā)區(qū)唐家灣港樂路 1 號大洲科技園 A803 室郵 編：5190801注明：本說明書共分為二部分：注明：本說明書共分為二部分：第一部分：差分吸收光譜分析儀（第一部分：差分吸收光譜分析儀（DOAS）安）安裝使用說明書裝使用說明書第二部分：差分

2、吸收光譜分析儀（第二部分：差分吸收光譜分析儀（DOAS）軟）軟件使用說明書件使用說明書第一部分第一部分差分吸收光譜分析儀（差分吸收光譜分析儀（DOAS）安裝使用說明書安裝使用說明書 珠海市中科信息技術(shù)開發(fā)有限公司珠海市中科信息技術(shù)開發(fā)有限公司I目目 錄錄一、簡介一、簡介.1 11、差分吸收光譜分析儀的用途.12、差分吸收光譜分析儀的應(yīng)用范圍.13、差分吸收光譜分析儀的特點(diǎn).1二、原理二、原理.1 11、基本原理.12、DOAS 原理.23、DOAS 的測量原理.24、差分吸收光譜分析儀的光學(xué)部分.35、電學(xué)部分.3三、系統(tǒng)說明三、系統(tǒng)說明.4 41、望遠(yuǎn)鏡.42、SSM301 型光譜儀參數(shù).4

3、3、DOAS 外界條件.44、 角反射鏡的空氣條件.45、其他設(shè)備.4四、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)四、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu).5 51、光發(fā)射與接收系統(tǒng).52、測量設(shè)備系統(tǒng).5目 錄II五、五、DOASDOAS 主要單元的描述主要單元的描述 .6 61、光源.62、角反射鏡陣列.63、望遠(yuǎn)鏡.64、光譜儀.85、光電二極管陣列 PDA.96、電控制單元.9六、維護(hù)與裝配六、維護(hù)與裝配.10101、操作條件.102、安裝與裝配 DOAS.11七、光路調(diào)整及其他功能七、光路調(diào)整及其他功能.13131、 氙燈位置.142、望遠(yuǎn)鏡大氣測量光路及光纖位置調(diào)整.143、 PDA 位置的調(diào)整.16八、操作過程八、操作過程.1717九

4、、注意事項(xiàng)及保養(yǎng)九、注意事項(xiàng)及保養(yǎng).1717十、存儲和運(yùn)輸?shù)氖貏t十、存儲和運(yùn)輸?shù)氖貏t.1818十一、設(shè)備十一、設(shè)備清清單單.18181差分吸收光譜分析儀（DOAS）是用于監(jiān)測大氣中痕量氣體成分的專用儀器，采用國家環(huán)?？偩终J(rèn)可和美國環(huán)境保護(hù)署（USEPA）推薦的方法，利用光學(xué)差分吸收光譜技術(shù)研制而成。與傳統(tǒng)的點(diǎn)式儀器相比，可明顯減少系統(tǒng)的維護(hù)量、降低運(yùn)行成本，并且可以同時監(jiān)測多種氣體。其性能可與相應(yīng)的進(jìn)口儀器相媲美。其部件國產(chǎn)化高，維修方便，大大降低了成本。非常感謝您使用我們的產(chǎn)品。為了確保您的儀器處于良好的工作狀態(tài)，我們建議您在操作之前抽點(diǎn)時間仔細(xì)閱讀一下本手冊。請您妥善保管本手冊以備將來查用

5、。一、一、簡介簡介1、差分吸收光譜分析儀的用途差分吸收光譜分析儀主要用于大氣中痕量氣體成分的監(jiān)測。系統(tǒng)通過記錄大氣中痕量成分對紫外-可見光輻射的特征吸收來實(shí)現(xiàn)定性和定量測量。2、差分吸收光譜分析儀的應(yīng)用范圍監(jiān)測城市、高速公路、水泥廠、化肥廠、硫酸廠、木材加工廠、煅燒廠、煙囪等地的污染氣體并確定污染氣體從污染區(qū)到居民區(qū)的轉(zhuǎn)移情況。3、差分吸收光譜分析儀的特點(diǎn)系統(tǒng)能夠監(jiān)測空氣中的痕量污染氣體成分SO2、O3、NO2、HCHO 和芳香烴等，可實(shí)時、在線進(jìn)行多組分氣體的同時測量，可對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行離線分析，實(shí)現(xiàn)了無人監(jiān)控的連續(xù)監(jiān)測，系統(tǒng)還提供多種方式對監(jiān)測記錄進(jìn)行查詢。二、原理二、原理1、基本原理差分

6、吸收光譜分析儀基于差分吸收光譜 DOAS 技術(shù)，由于氣體分子具有各自的特征吸收截面，通過研究氣體對光輻射的特征吸收可以確定其濃度。氣體在大氣中的吸收服從比爾定律：)(exp)()(0CLII其中是光源發(fā)出的起始光強(qiáng)，是經(jīng)過 L 距離傳輸后的光強(qiáng)， 是)(0I)(I)(氣體的吸收截面，C 測量氣體的濃度?？梢詮囊阎奈墨I(xiàn)中查到，這樣 C)(就可以從實(shí)驗(yàn)中測量并計算: 2)(/)(/ )(ln0LIIC 2、DOAS 原理差分吸收光譜分析儀是遠(yuǎn)程傳感設(shè)備，測量的是一段光程（2001000m）下污染氣體成分的平均濃度。由于各種大氣氣體分子對光輻射具有不同的“指紋”吸收，使其光譜的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)都會發(fā)生相

7、應(yīng)的改變。根據(jù)這些特征吸收的結(jié)構(gòu)和幅度大小可以實(shí)現(xiàn)定性和定量測量。氣體的吸收截面如圖 1 所示，據(jù)此我們選取一些波段(如表 1)對其進(jìn)行測量便可得到濃度，這些波段主要在紫外，我們選取以表 1 的波長為中心波長的一定波長范圍 (由測量的波長定標(biāo)決定)的光譜測量并分析以得到氣體的濃度，而且可以根據(jù)新的吸收截面添加到軟件的數(shù)據(jù)庫里便可測量新的氣體濃度。表 1：氣體測量的參考波長主要?dú)怏w參考波長（nm）二氧化硫SO2305臭氧O3285二氧化氮NO234521020210201021101710201019101810181019101710181019500450400350300250200波長，

8、nmO3SO2NO2吸收截面, cm 2圖 1 氣體吸收截面圖3、DOAS 的測量原理光源（氙燈）發(fā)出的光，通過卡塞格倫望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)準(zhǔn)直傳輸?shù)酱髿饴窂剑?3一部分光被安放在路徑另一端的角反射鏡反射回來，被望遠(yuǎn)鏡接收聚焦在光纖的入射端面。光纖把光導(dǎo)入光譜儀，經(jīng)光譜儀分光，出射約為 66nm 的譜寬。光譜被探測器光電二極管陣列 PDA 接收后，將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，?jīng)A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)通過計算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理。通過比較經(jīng)過大氣痕量氣體吸收的大氣光譜與燈譜的不同而確定大氣中的氣體成分。由于每種氣體都有自己的特征吸收光譜，分析光譜的譜線結(jié)構(gòu)及變化就可以確定吸收氣體及氣體的濃度。計算機(jī)控制器PDA

9、探測器光譜儀光纖束角反射鏡 高壓氙燈副鏡M1M卡塞格倫望遠(yuǎn)鏡100-several km光闌濾光片輪主鏡圖 2 差分吸收光譜分析儀的測量原理4、差分吸收光譜分析儀的光學(xué)部分差分吸收光譜分析儀的光學(xué)部分由光源、卡塞格倫發(fā)射接收一體望遠(yuǎn)鏡、光纖、光譜儀、光電二極管探測器 PDA 及角反射鏡陣列組成。氙燈發(fā)出的光經(jīng)望遠(yuǎn)鏡內(nèi)主鏡的外環(huán)準(zhǔn)直為平行光進(jìn)入大氣。角反射鏡安裝于路徑的另一端將光反射回望遠(yuǎn)鏡入口，光經(jīng)過主鏡內(nèi)環(huán)聚焦和副鏡反射，匯聚在光纖的入射端面。光纖的末端直接連于 SSM301 型光譜儀的入射狹縫處，經(jīng)光纖傳輸?shù)墓獗还庾V儀分光后被 PDA 接收。5、電學(xué)部分電學(xué)部分由光源（氙燈及其電源） 、信

10、號采集系統(tǒng)（光譜儀、光電二極管陣列 PDA 及其控制電路） 、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（計算機(jī)）組成，所有電源都接在220V 電網(wǎng)中。其框圖如圖 3 所示。 424V電源5V電源濾光片電機(jī)光譜儀電機(jī)光闌電機(jī)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器1步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器2固態(tài)繼電器濾光片盤光譜儀光闌光耦光耦光耦PDAPC及控制軟件控制邏輯電路AD電路RS232圖 3 電路控制測量框圖三、系統(tǒng)說明三、系統(tǒng)說明1、望遠(yuǎn)鏡采用開放式 Cassegrain 望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，光源位于望遠(yuǎn)鏡內(nèi)部，雙臂支撐的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)位于光路一端，反射鏡陣列位于光路另一端將光反射回接收望遠(yuǎn)鏡。方位角范圍：-10+10俯仰角范圍：-10+102、SSM301 型光譜儀參數(shù)波

11、長范圍：200nm900 nm焦距：300mm光柵：1200l/mm，閃耀波長：300nm光譜分辨率：0.1 nm（435.8nm 處，縫寬：10m）3、DOAS 外界條件氣溫：-40C+40C氣壓：84106.7kPa（630800mmHg）4、 角反射鏡的空氣條件濕度：不大于 95%氣壓：84106.7kPa（630800mmHg）5、其他設(shè)備 5紫外石英光纖連接望遠(yuǎn)鏡接收系統(tǒng)與光譜儀。電源和控制系統(tǒng)的電壓為 220V10%、501Hz。裝置最大電消耗不大于0.3kw。四、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)差分吸收光譜分析儀由三大塊組成：光發(fā)射與接收系統(tǒng)、測量設(shè)備系統(tǒng)、數(shù)據(jù)記錄與處理系統(tǒng)。1、光發(fā)射與接收系統(tǒng)光源

12、部分包括氙燈、氙燈電源以及散熱裝置。望遠(yuǎn)鏡，用于光發(fā)射和接收，其包括：望遠(yuǎn)鏡框（前面帶有固定裝置） 、鏡筒（內(nèi)部帶有固定裝置） 、主球面鏡（中間有孔以光纖通過） 、光闌（用于大氣測量光路和參考光路的切換） 、副鏡（用于反射光到光纖入射端面） 、石英保護(hù)窗、光纖入口、雙臂支架用于望遠(yuǎn)鏡水平或垂直調(diào)節(jié)。光纖，用于傳輸光到光譜儀。角反射鏡，帶三角架的角反射鏡安裝于大氣路徑的另一端用于光的原路返回。2、測量設(shè)備系統(tǒng)光譜儀光譜范圍 200-900nm，100m 的狹縫，分辨率約為 0.24nm。探測器為 HAMAMATSU 型號 C59641010 的 1024 像元的光電二極管陣列 PDA。3、數(shù)據(jù)記

13、錄與處理塊16 位的 ADC，飽和水平為 216=65536 counts；PC 機(jī)，帶有控制、測量與數(shù)據(jù)處理的軟件。2012757150圖 4 氙燈的尺寸圖（mm） 6五、五、DOAS 主要單元的描述主要單元的描述1、光源光源為 OSRAM 的 XBO 150W/CR OFR 型 150W 短弧氙燈紫外光源（見圖 4） ，位于望遠(yuǎn)鏡內(nèi)部主鏡外環(huán)的焦點(diǎn)處。燈的冷卻設(shè)備（風(fēng)扇）安裝在燈底部的望遠(yuǎn)鏡筒上。氙燈最大耗電為 150w，電流 8.5A。氙燈電源可以在外部電壓 180v-250v 時保持穩(wěn)定，氙燈電源在 220v 電源下額定功率為 150w，燈工作電壓為 15-20v。燈工作時間不少于 1

14、000H。氙燈位置調(diào)整設(shè)備要使氙燈出射光束以近似平行光發(fā)射（最小的光束發(fā)散角） ，氙燈應(yīng)使其最亮部分位于主鏡的焦點(diǎn)，為滿足這樣的要求，在燈的底部望遠(yuǎn)鏡筒上安裝了一個調(diào)整裝置以細(xì)調(diào)燈的位置。2、角反射鏡陣列角反射鏡陣列由三個角反射鏡組成，見圖 5。其作用是將入射到其上的光線沿原路反射回去，原理是利用光線在其三個側(cè)面的全反射將光返回，每個角反射鏡的尺寸為，精度不低于 5ms。60mm底座楔形罩角反射鏡圖 5 角反射鏡陣列的示意圖3、望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)為卡塞格倫望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，包括兩個部分框架和管筒，用螺絲連接，內(nèi)壁涂有高吸收光的涂料。望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)口徑為 220mm，主鏡為D主 7一表面鍍鋁的凹面鏡，曲率

15、半徑。副鏡同樣為一表面鍍有紫外增1108Rmm主強(qiáng)鋁的凹面鏡，曲率半徑。望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)特性如下:1429Rmm副組合焦距：873mm光束發(fā)散角：128M硬盤：10G22、 軟件安裝軟件安裝運(yùn)行安裝包中 setup.exe 文件，按提示輸入必要信息進(jìn)行安裝即可，然后運(yùn)行 dotnetfx.exe 安裝必要控件，最后運(yùn)行 PDAdoas.reg 進(jìn)行控件注冊。注意，默認(rèn)安裝將系統(tǒng)設(shè)置成后臺自啟動運(yùn)行模式，即計算機(jī)啟動時系統(tǒng)自動啟動運(yùn)行。23、 軟件主要文件軟件主要文件文件名稱功能PDADOAS.exe系統(tǒng)執(zhí)行文件dotnetfx.exe系統(tǒng)控件安裝PDAdoas.reg系統(tǒng)控件注冊PDAUv.mdb

16、標(biāo)準(zhǔn)譜數(shù)據(jù)及監(jiān)測記錄數(shù)據(jù)庫Log.mdb監(jiān)測日志數(shù)據(jù)庫Db.dir數(shù)據(jù)庫路徑文件Format.stdStd 文件格式腳本Hg281.std中心波長為 281nm 處的汞燈譜start.ini系統(tǒng)初始化參數(shù)文件Offset.std系統(tǒng)偏置譜Dark.std暗電流譜 524、 軟件運(yùn)行軟件運(yùn)行軟件安裝成功后可以通過點(diǎn)擊【開始】【程序】【環(huán)境監(jiān)測軟件】【PDADOAS】快捷方式進(jìn)入 PDADOAS 的軟件主界面，或者雙擊桌面上PDADOAS 快捷方式圖標(biāo)。軟件啟動時，首先要進(jìn)行硬件自檢，若硬件沒有安裝好或類型不匹配，系統(tǒng)狀態(tài)欄會報錯。所以在應(yīng)用軟件前，應(yīng)確保硬件已經(jīng)準(zhǔn)備好，包括電源、通信電纜、PDA

17、 安裝等。一切準(zhǔn)備好后，便可應(yīng)用PDADOAS 軟件系統(tǒng)了。三、三、主界面操作和參數(shù)設(shè)置主界面操作和參數(shù)設(shè)置PDADOAS 運(yùn)行的主界面如圖 1 所示，最上方是標(biāo)題欄，向下依次是菜單欄和工具欄，用來執(zhí)行相關(guān)功能的操作；另外圖中還包括數(shù)據(jù)采集區(qū)域、計算結(jié)果區(qū)域、變化趨勢區(qū)域和光譜儀控制區(qū)域，下面分別具體介紹。31、 菜單欄菜單欄圖 2 PDADOAS 軟件的菜單欄圖 2 所示是 PDADOAS 的菜單欄。菜單欄中的每個菜單項(xiàng)還包括許多菜單子項(xiàng)，通過它們幾乎能夠?qū)崿F(xiàn) PDADOAS 的所有功能。當(dāng)激活每個菜單項(xiàng)時，可以看到如圖 3 所示的具體子菜單項(xiàng)。圖 3 菜單欄中的子菜單項(xiàng)其中許多常用的子菜單

18、項(xiàng)在工具欄中都有其快捷操作按鈕，所以在工具欄操作中都有具體介紹，這里不再贅述。 632、 工具欄工具欄圖 4 PDADOAS 軟件的工具欄圖 4 所示是 PDADOAS 軟件的工具欄。工具欄位于菜單欄的下方，它包含了經(jīng)常使用的菜單命令的快捷命令按鈕，給操作員帶來方便。例如：點(diǎn)擊工具欄上 圖標(biāo)，和從菜單中選擇【數(shù)據(jù)采集】【新建】的作用是完全相同的。下面將逐一介紹快捷鍵功能：【新建】新建一條光譜通過該命令，將已采集的光譜保存在內(nèi)存中，緊接其后采集的數(shù)據(jù)，放在一條新的光譜中，這樣，可以在屏幕上顯示多條光譜，舊的光譜在屏幕上以銀白色顯示，當(dāng)前光譜以紅色顯示。如圖 5 所示：圖 5 新建的光譜與舊光譜【

19、打開】 打開已采集的光譜文件，并在坐標(biāo)屏幕上顯示通過該命令，打開一條已經(jīng)采集保存的光譜文件，并在坐標(biāo)屏幕上顯示。該命令主要用于需要進(jìn)行光譜比較的場合，首先打開一條光譜，然后按【新建】命令，則將已打開的光譜作為一條舊的譜線以銀白色保存在屏幕上，然后再打開一條光譜作為但前光譜以紅色顯示在屏幕上，以便于分析、比較。如圖 5 所示?！颈４妗?保存采集的譜線該命令將當(dāng)前采集到的光譜以信號光譜存儲格式存儲到用戶指定的目錄下，以便將來的離線分析。 7【刪除】 刪除譜線該命令刪除譜線在屏幕上的顯示，并不是從物理上刪除已存儲的譜線文件，當(dāng)屏幕上有多條譜線顯示時，該命令刪除最舊的譜線?！鹃_始采集】 發(fā)送采集開始命

20、令該命令將按照設(shè)定的數(shù)據(jù)采集平均次數(shù)和 PDA 的積分時間等設(shè)置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在運(yùn)行該命令前，應(yīng)該滿足以下條件：1、光柵已經(jīng)調(diào)整到指定的中心波長。2、選擇與中心波長對應(yīng)的濾光片。3、若是連續(xù)監(jiān)測，則連續(xù)監(jiān)測命令已經(jīng)發(fā)送。該命令為切換命令，當(dāng)按下按鈕時開始數(shù)據(jù)采集，再次點(diǎn)擊時將停止數(shù)據(jù)采集，同時按鈕彈起?！緟?shù)設(shè)置】 監(jiān)測、控制參數(shù)設(shè)置通過該命令，打開進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測、控制設(shè)置的窗口，窗口具體參數(shù)設(shè)置和操作說明參考 41 節(jié)。改窗口是模態(tài)窗口，只有設(shè)置完畢并確認(rèn)后，才能進(jìn)行其它操作。 【連續(xù)監(jiān)測】 設(shè)置連續(xù)監(jiān)測該命令使系統(tǒng)運(yùn)行在連續(xù)監(jiān)測的模式下，在運(yùn)行該命令前，應(yīng)該滿足以下條件：1、系統(tǒng)硬件準(zhǔn)備就緒

21、。2、系統(tǒng)各單元調(diào)整完畢（包括波長校準(zhǔn)、汞燈標(biāo)定等） 。3、測量光路調(diào)整完畢。4、正確保存和加載燈譜文件并設(shè)置連續(xù)監(jiān)測參數(shù)，主要是燈譜文件必須與采樣點(diǎn)相匹配。該命令為切換命令，當(dāng)按下按鈕時開始連續(xù)監(jiān)測，再次點(diǎn)擊時將停止連續(xù)監(jiān)測，同時按鈕彈起。發(fā)送過開始連續(xù)監(jiān)測命令后，便可發(fā)送開始采集命令，進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測采集數(shù)據(jù)了?！咀x取燈信號】 讀取一條燈信號光譜該命令讀取一條已經(jīng)存儲的信號光譜作為燈光譜，并把數(shù)據(jù)拷貝到內(nèi)存， 8以便后續(xù)手工分析，但屏幕上不顯示光譜?！咀x取信號】 讀取一條信號光譜該命令讀取一條已經(jīng)存儲的信號光譜作為信號譜，并把數(shù)據(jù)拷貝到內(nèi)存，以便后續(xù)手工分析，并在屏幕上顯示光譜?！居嬎銤舛取?

22、計算氣體濃度該命令用于手工分析氣體濃度的場合，在執(zhí)行該命令前必須做以下準(zhǔn)備：1、已經(jīng)讀取了信號光譜。2、已經(jīng)讀取了燈光譜。3、已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)置該命令執(zhí)行成功后，將顯示出該波段所有測量氣體的濃度、誤差，并畫出數(shù)值變化趨勢圖?！颈O(jiān)測記錄】 以多種方式查詢歷史監(jiān)測記錄通過該命令可以進(jìn)入如圖 13 所示的監(jiān)測記錄查詢窗口，監(jiān)測記錄查詢模塊提供了對歷史計算結(jié)果的多種查詢方式，如可以查詢指定日期范圍的記錄或查詢指定氣體的記錄等，窗口具體操作說明參考 42 節(jié)?！静榭慈罩尽奎c(diǎn)擊該子項(xiàng)將彈出如圖 14 所示的日志表查詢窗口，它記錄了本系統(tǒng)每步操作時間和流程，以便監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)運(yùn)行故障分析等，窗口

23、具體操作說明參考 43 節(jié)?！編椭鷥?nèi)容】 提供多種形式的聯(lián)機(jī)幫助形式通過該命令打開系統(tǒng)聯(lián)機(jī)幫助窗口，提供多種形式的聯(lián)機(jī)幫助方式?！娟P(guān)于】 關(guān)于系統(tǒng)信息通過該命令打開如圖 15 所示的關(guān)于信息窗口，顯示軟件的基本信息，包括軟件名、版本、版權(quán)等信息?！就顺觥?退出系統(tǒng)通過該命令退出本系統(tǒng)，系統(tǒng)將關(guān)閉所有的硬件連接，并且將當(dāng)前所有設(shè)置參數(shù)信息存盤。33、 各個區(qū)域參數(shù)設(shè)置和控制各個區(qū)域參數(shù)設(shè)置和控制 9331 數(shù)據(jù)采集區(qū)域圖 6 數(shù)據(jù)采集區(qū)域主要用來設(shè)置數(shù)據(jù)采集的必要參數(shù)和控制顯示方式。平均次數(shù)：設(shè)置采集信號的平均次數(shù)，用于消除或減小噪聲和隨機(jī)誤差對信號的影響，以提高信噪比。中心波長：指示當(dāng)前采集信

24、號的中心波長，由系統(tǒng)運(yùn)行時自動調(diào)整，用戶不可以改變。光程：光線從發(fā)射到接收所經(jīng)過的路程，單位(米)。在本系統(tǒng)中，由于采用同點(diǎn)發(fā)射和接收，故測量距離為從發(fā)射點(diǎn)到角反射鏡距離的 2 倍。PDA 控制端口：與儀器的控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令傳輸?shù)耐ㄓ嵖刂贫丝?。采集方式：可以設(shè)置為“連續(xù)”或“單次”采集。若設(shè)置為單次采集，當(dāng)系統(tǒng)采集到指定的次數(shù)后將彈起開始采集按鈕，自動停止采集，并在屏幕上顯示采集到的信號，這時，用戶可對信號進(jìn)行分析和存盤，該情況多用于采集燈光譜信號。 “連續(xù)采集”一般用于調(diào)整光路、定標(biāo)或連續(xù)監(jiān)測的場合，在這種情況下，系統(tǒng)采集到指定的平均次數(shù)后，繼續(xù)下一次采集。坐標(biāo)軸控制方式：選擇自動方式時

25、，X 軸坐標(biāo)固定不變，Y 軸的坐標(biāo)將隨信號強(qiáng)度的變化進(jìn)行自動調(diào)整。在手調(diào)方式下，X、Y 軸都不會隨信號自動調(diào)整，只按照 X 軸控制和 Y 軸控制設(shè)置的起點(diǎn)和終點(diǎn)進(jìn)行顯示。自動捕獲功能將自動選擇光標(biāo)點(diǎn)附近強(qiáng)度最大的點(diǎn)作為當(dāng)前顯示點(diǎn)，主要用于汞燈自動標(biāo)定時 10對光譜峰值的自動選擇。X 軸控制：用于調(diào)整顯示信號的起始通道和截至通道，便于分析和比較光譜信號結(jié)構(gòu)，該情況多用于自動標(biāo)定和手工分析。Y 軸控制：用于調(diào)整顯示信號的起始強(qiáng)度和截止強(qiáng)度，便于分析和比較光譜信號結(jié)構(gòu)，該情況多用于自動標(biāo)定和手工分析。當(dāng)前進(jìn)度：用于顯示信號采集的進(jìn)程。332 計算結(jié)果區(qū)域圖 7 計算結(jié)果區(qū)域計算結(jié)果區(qū)域是以列表方式實(shí)

26、時記錄、顯示監(jiān)測氣體濃度和時間。333 變化趨勢區(qū)域 11圖 8 變化趨勢區(qū)域變化趨勢區(qū)域是以坐標(biāo)圖形方式顯示當(dāng)日監(jiān)測氣體的變化趨勢。334 光譜儀控制區(qū)域圖 9 光譜儀控制區(qū)域變化趨勢區(qū)域是以坐標(biāo)圖形方式顯示當(dāng)日監(jiān)測氣體的變化趨勢。中心波長中心波長：控制采集信號的中心波長，當(dāng)輸入一個有效的中心波長并按下回車鍵后，將出現(xiàn)藍(lán)色信息框指示當(dāng)前正在調(diào)整光柵，同時光柵開始旋轉(zhuǎn)，直到光柵旋轉(zhuǎn)到指定位置后并停止，藍(lán)色信息框消失，也可以在任意時刻按【Ctrl】【Q】取消信息框。在自動測量時，將按照參數(shù)設(shè)置自動調(diào)整。零點(diǎn)位置零點(diǎn)位置：光譜儀的機(jī)械零點(diǎn)所對應(yīng)的光譜中心譜線的位置，主要用于波長校準(zhǔn)，消除機(jī)械旋轉(zhuǎn)所

27、帶來的系統(tǒng)誤差。精度為 1nm。零點(diǎn)偏移零點(diǎn)偏移：主要對零點(diǎn)位置進(jìn)行微調(diào)。精度為 0.05nm。設(shè)置范圍為020。標(biāo)定系數(shù)：標(biāo)定系數(shù)：對當(dāng)前儀器系統(tǒng)進(jìn)行汞燈標(biāo)定時，汞燈特征譜線與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)截面所對應(yīng)的特征譜線的拉伸或壓縮系數(shù)。標(biāo)定偏移：標(biāo)定偏移：對當(dāng)前儀器系統(tǒng)進(jìn)行汞燈標(biāo)定時，汞燈特征譜線與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)截面所對應(yīng)的特征譜線的平移通道數(shù)。濾光片位置：濾光片位置：調(diào)整濾光片的當(dāng)前位置，濾光片共有 5 個位置，分別對應(yīng)不同的中心波長。當(dāng)輸入有效數(shù)值并按下回車健或按增加（或減?。﹫D標(biāo)時，將出現(xiàn)藍(lán)色信息框指示正在旋轉(zhuǎn)濾光片，同時濾光片開始旋轉(zhuǎn)，直到到達(dá)指定位置時停止，藍(lán)色信息框消失，也可以在任意時刻按【Ctrl

28、】【Q】取消信息框。 12【波長校準(zhǔn)波長校準(zhǔn)】光柵經(jīng)過長時間的旋轉(zhuǎn)后，可能存在機(jī)械誤差，造成軟件指示的位置與實(shí)際位置之間存在誤差，該命令完成自動對波長進(jìn)行校準(zhǔn)，從而使軟件指示值與實(shí)際位置相一致。當(dāng)按下該鍵，將出現(xiàn)藍(lán)色信息框指示當(dāng)前正在進(jìn)行波長校準(zhǔn)，同時光柵開始旋轉(zhuǎn)，直到光柵旋轉(zhuǎn)到原來位置時，藍(lán)色信息框消失，也可以在任意時刻按【Ctrl】【Q】取消信息框?！咀詣訕?biāo)定自動標(biāo)定】根據(jù)汞燈特征譜線與實(shí)際測量譜的比對，確定測量系統(tǒng)的標(biāo)定系數(shù)和標(biāo)定偏移。本系統(tǒng)采用中心波長為 281nm，濾光片位置為 2，汞燈的296.73nm 和 313.17nm 兩個特征峰進(jìn)行標(biāo)定，其譜線結(jié)構(gòu)如圖 10 所示。圖 10

29、 光譜儀中心波長為 281nm 時的 Hg 燈譜【測量燈譜測量燈譜】該指令將調(diào)整望遠(yuǎn)鏡中的光路路徑。通過它可以使光不經(jīng)過大氣傳輸而直接返回，稱之為“零光路光譜” ，可以作為測量時的燈光譜；通過它也可以使光經(jīng)過大氣傳輸，從而得到攜帶氣體污染物濃度的光譜信號，稱之為“信號光譜” 。34、 狀態(tài)欄狀態(tài)欄圖 11 狀態(tài)欄實(shí)時顯示系統(tǒng)時間和與控制器的通訊狀態(tài)。四、四、各子窗口的控制和參數(shù)設(shè)置各子窗口的控制和參數(shù)設(shè)置41、參數(shù)設(shè)置窗口、參數(shù)設(shè)置窗口監(jiān)測序列：監(jiān)測序列：該項(xiàng)表明本系統(tǒng)所采集的信號的波段數(shù)和能夠分析的氣體種類。每項(xiàng)的第一個節(jié)點(diǎn)表示該段光譜信號的中心波長，子節(jié)點(diǎn)表示在該波段下分析 13氣體的種類

30、，以及該氣體進(jìn)行濃度反演時的通道范圍。如果每項(xiàng)的第一個節(jié)點(diǎn)沒被選中，則無論子項(xiàng)是否選中，都將不進(jìn)行濃度反演；只有每項(xiàng)的第一個節(jié)點(diǎn)被選中，子項(xiàng)的選擇才有效。在離線分析時，應(yīng)選擇與測量光譜的中心波長相一致監(jiān)測點(diǎn)即可，如：測量光譜的中心波長為 281nm，則選擇中心波長為281nm 的監(jiān)測點(diǎn)，若選擇的監(jiān)測點(diǎn)的波長范圍與光譜的譜寬不重合，在分析中系統(tǒng)將報錯，應(yīng)盡量避免此類錯誤發(fā)生。在連續(xù)監(jiān)測時，必須至少選擇一個監(jiān)測點(diǎn)。圖（12）燈譜文件：燈譜文件：它是存儲燈光譜的文件。在連續(xù)監(jiān)測時，需要選擇與監(jiān)測點(diǎn)波長相對應(yīng)的燈光譜文件，并且燈譜文件的排列次序應(yīng)該與監(jiān)測點(diǎn)的順序一致，否則，可能導(dǎo)致分析的結(jié)果不正確或連

31、續(xù)監(jiān)測無法進(jìn)行。如果選擇的監(jiān)測點(diǎn)與燈光譜文件不匹配或次序不一致等，可以先選中需要調(diào)整的燈光譜文件，然后通過添加、去除、上移或下移按鈕進(jìn)行調(diào)整。汞燈譜文件：汞燈譜文件：存儲與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)截面分辨率以及汞燈特征譜都一致的光譜文件，主要用于利用汞燈進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定，確定系統(tǒng)的標(biāo)定系數(shù)和標(biāo)定偏移。偏置譜文件：偏置譜文件：存儲測量系統(tǒng) PDA 偏置信息的光譜文件，在濃度反演時將扣除 PDA 偏置信號，提高濃度反演精度。暗電流文件：暗電流文件：存儲測量系統(tǒng) PDA 暗電流信號的光譜文件，在濃度反演時將扣除 PDA 暗電流信號，提高濃度反演精度。自動測燈：自動測燈：該項(xiàng)控制系統(tǒng)是否每天自動測量和更新系統(tǒng)燈光譜文件，

32、以適應(yīng)環(huán)境的變化。如果被選中，系統(tǒng)將按照設(shè)定的時間進(jìn)行自動測量、保存和更 14新系統(tǒng)燈光譜文件；如果未選中，系統(tǒng)將不進(jìn)行如此操作。 系統(tǒng)自啟：系統(tǒng)自啟：該項(xiàng)控制 PDADOAS 系統(tǒng)啟動時是否自動進(jìn)入連續(xù)監(jiān)測狀功能態(tài)。如果被選中，軟件啟動后將加載最近的正常設(shè)置值，自動進(jìn)入連續(xù)監(jiān)測狀態(tài)，無需人工干預(yù)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)斷電后自動運(yùn)行和無人值守功能。如果未選中，PDADOAS 系統(tǒng)啟動后只出現(xiàn)運(yùn)行主界面，等待用戶手工操作。原始數(shù)據(jù)自動存盤：原始數(shù)據(jù)自動存盤：該選項(xiàng)只有在連續(xù)監(jiān)測時才有效，若選中該選項(xiàng)，則采集到的原始光譜數(shù)據(jù)將存儲到指定的目錄文件中。存儲目錄結(jié)構(gòu)是在當(dāng)前路徑下按時間組織，例如，當(dāng)前的日期和

33、時間為 2005 年 8 月 17 日 15 點(diǎn) 32 分，中心波長為 281nm，則生成的路徑和文件名稱為：可執(zhí)行文件 PDADOAS.EXE所在路徑下DATAY2005M08D17S15322281.STD,即當(dāng)前路徑【DATA】【Y 年】【M 月】【D 日】【S時間中心波長】 。監(jiān)測結(jié)果自動存庫：監(jiān)測結(jié)果自動存庫：該選項(xiàng)只有在連續(xù)監(jiān)測時才有效，若選中該選項(xiàng)，則每一次監(jiān)測的分析結(jié)果將自動存入數(shù)據(jù)庫中，以便后期對監(jiān)測記錄進(jìn)行查詢、調(diào)用等。消除系統(tǒng)誤差：消除系統(tǒng)誤差：當(dāng)該項(xiàng)被選中時，系統(tǒng)將考慮系統(tǒng)誤差，對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動校正。汞燈標(biāo)定平均次數(shù)：汞燈標(biāo)定平均次數(shù)：在進(jìn)行【自動標(biāo)定】時，系統(tǒng)將按照該項(xiàng)數(shù)值設(shè)置采集光譜信號的平均次數(shù)。信號最大積分時間：信號最大積分時間：在連續(xù)監(jiān)測狀態(tài)下，該項(xiàng)設(shè)置將決定系統(tǒng)自動調(diào)整PDA 積分時間的最大限度。判斷信號強(qiáng)度位置：判斷信號強(qiáng)度位置：在連續(xù)監(jiān)測狀態(tài)下，每