DOAS儀器原理及應(yīng)用課件

空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)差分光學(xué)吸收光譜

ＤＯＡＳ儀器原理及應(yīng)用1.空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)差分光學(xué)吸收光譜

ＤＯＡＳ儀器原理及應(yīng)用ＤＯＡＳ系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀ＤＯＡＳ測(cè)量方法簡(jiǎn)介常用ＤＯＡＳ儀器結(jié)構(gòu)組成ＤＯＡＳ監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)故障及排除2.ＤＯＡＳ系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀2.一、DOAS系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀3.一、DOAS系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀3.一、DOAS系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀什么是DOAS系統(tǒng)

差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)，簡(jiǎn)稱DOAS技術(shù)(DifferentialOpticalAbsorptionSpectroscopy)在20世紀(jì)70年代由Platt等人提出，該方法是利用光線在大氣中傳輸時(shí)，大氣中各種氣體分子在不同波段對(duì)其有不同的差分吸收特性，來(lái)反演這些微量氣體在大氣中的濃度。到20世紀(jì)80年代末，DOAS技術(shù)作為一種空氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在歐盟范圍內(nèi)的到了廣泛的認(rèn)可。4.一、DOAS系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀什么是DOAS系統(tǒng)4.一、DOAS系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀差分吸收光譜方法具有以下優(yōu)點(diǎn)監(jiān)測(cè)范圍很廣，所測(cè)得的氣體濃度是沿幾百米到幾公里長(zhǎng)的光路上的氣體濃度的平均值，可以消除某些污染排放源對(duì)測(cè)量的干擾，所以測(cè)量結(jié)構(gòu)更具有代表性。由于該方法是非接觸性測(cè)量，因而可以避免一些誤差源的影響，如監(jiān)測(cè)對(duì)象的化學(xué)變化、采樣器壁的吸附損失等，這特別適合于測(cè)量一些性質(zhì)比較活潑的氣體分子和離子的質(zhì)量濃度。測(cè)量周期短、響應(yīng)快，并且儀器可實(shí)現(xiàn)紫外到可見(jiàn)光譜區(qū)的掃描，從而用一臺(tái)儀器可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)多種不同氣體的質(zhì)量濃度。采用光學(xué)儀器比較穩(wěn)定，因此，維護(hù)量小，運(yùn)行費(fèi)用低。對(duì)光譜反演算法中剩余光譜成分的分析，在揭示空氣中尚未發(fā)現(xiàn)的成分方面有很大的潛力。

5.一、DOAS系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀差分吸收光譜方法具有以下優(yōu)點(diǎn)5.一、DOAS系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀差分吸收光譜方法具有一些不足：DOAS系統(tǒng)也存在一些不足，比如對(duì)環(huán)境的要求比較高，在濃霧、大雨、沙塵暴天氣，信號(hào)被大幅度衰減，而使接收端得不到足夠的光強(qiáng)信號(hào)時(shí)，該儀器不能正常運(yùn)行。6.一、DOAS系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀差分吸收光譜方法具有一些不足：6.二、DOAS測(cè)量方法簡(jiǎn)介7.二、DOAS測(cè)量方法簡(jiǎn)介7.二、DOAS測(cè)量方法簡(jiǎn)介

8.二、DOAS測(cè)量方法簡(jiǎn)介

8.二、DOAS測(cè)量方法簡(jiǎn)介DOAS儀器基本裝置DOAS整套儀器主要包括：光源、發(fā)射和接受系統(tǒng)、角反射鏡(發(fā)射和接收系統(tǒng)如不在同一側(cè)，不需角反射鏡)、光纜、單色儀、CCD探測(cè)器和計(jì)算機(jī)等，儀器示意圖如下：9.二、DOAS測(cè)量方法簡(jiǎn)介DOAS儀器基本裝置9.三、常用DOAS儀器結(jié)構(gòu)組成10.三、常用DOAS儀器結(jié)構(gòu)組成10.三、常用DOAS儀器結(jié)構(gòu)組成瑞典OPSIS公司AR500系統(tǒng)主要包括發(fā)射、接收器和分析儀(光譜儀與計(jì)算機(jī))。下圖為AR500結(jié)構(gòu)圖：

11.三、常用DOAS儀器結(jié)構(gòu)組成瑞典OPSIS公司AR500系統(tǒng)三、常用DOAS儀器結(jié)構(gòu)組成法國(guó)Environment公司SANOA10C系統(tǒng)SANOA10C系統(tǒng)主要包括：望遠(yuǎn)鏡發(fā)射器和一體化接收器。12.三、常用DOAS儀器結(jié)構(gòu)組成法國(guó)Environment公司S三、常用DOAS儀器結(jié)構(gòu)組成藍(lán)盾LGH-01DOAS系統(tǒng)LGH-01DOAS系統(tǒng)主要包括發(fā)射與接收單元、測(cè)量單元(光譜儀與快速掃描裝置)數(shù)據(jù)采集單元與處理單元(AD采集卡和計(jì)算機(jī))。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：13.三、常用DOAS儀器結(jié)構(gòu)組成藍(lán)盾LGH-01DOAS系統(tǒng)1四、DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)14.四、DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)14.四、DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)要求：系統(tǒng)在安裝調(diào)試期間，應(yīng)對(duì)檢測(cè)儀器精密度檢查和準(zhǔn)確度檢查。系統(tǒng)更換機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件、光學(xué)部件、檢測(cè)傳感器和光源等主要部件，必須進(jìn)行精密度檢查。系統(tǒng)運(yùn)行中每個(gè)月需用汞燈對(duì)光譜儀波長(zhǎng)進(jìn)行一次標(biāo)定，每3個(gè)月進(jìn)行一次單點(diǎn)檢驗(yàn)(選擇一個(gè)項(xiàng)目用等效濃度為滿量程10%到20%的標(biāo)氣)，每年進(jìn)行一次多點(diǎn)校準(zhǔn)(等效濃度)DOAS監(jiān)測(cè)儀器校準(zhǔn)方法有兩種：在原光程上疊加一個(gè)校準(zhǔn)池，通入標(biāo)準(zhǔn)氣體，進(jìn)行校準(zhǔn)。采用一個(gè)與實(shí)際監(jiān)測(cè)相同的氙燈源和一個(gè)短光程，通過(guò)調(diào)節(jié)短光程中吸收池的長(zhǎng)度和通入的標(biāo)氣濃度，進(jìn)行校準(zhǔn)。

15.四、DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)要求：1四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)方法一：疊加一個(gè)校準(zhǔn)池，進(jìn)行精密度檢查

在每個(gè)監(jiān)測(cè)光程配備一個(gè)校準(zhǔn)池，直接放置于接收器前窗。校準(zhǔn)池通常是永久固定式的。下圖為OPSISAR500系統(tǒng)CC150裝置，該裝置固定于ER150接收器前窗。在沒(méi)有氣象因素干擾的情況下進(jìn)行。向校準(zhǔn)池通標(biāo)氣，待其穩(wěn)定后方可開(kāi)始測(cè)量。16.四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)方法一：四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)方法一：疊加一個(gè)校準(zhǔn)池，進(jìn)行準(zhǔn)確度檢查

通過(guò)采用改變鋼瓶標(biāo)準(zhǔn)氣的濃度，得到滿量程范圍3%~8%、15%~20%、35%~45%和80%~90%等測(cè)點(diǎn)的等效濃度值，向分析儀器校準(zhǔn)池分別注入標(biāo)氣，待各點(diǎn)讀數(shù)穩(wěn)定后分別記錄各點(diǎn)的響應(yīng)值。按多點(diǎn)校準(zhǔn)評(píng)價(jià)步驟做校準(zhǔn)曲線的評(píng)價(jià)。

通過(guò)對(duì)校準(zhǔn)曲線進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以判斷儀器設(shè)備工作情況，校準(zhǔn)曲線的截距反映了監(jiān)測(cè)儀器的零點(diǎn)漂移情況，斜率反映了儀器的線性指標(biāo)，相關(guān)系數(shù)反映了所得的直線與各校準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)相吻合的程度。17.四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)方法一：四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)方法二：

選用廠家提供的專用校準(zhǔn)裝置，通過(guò)改變校準(zhǔn)池長(zhǎng)度的方法進(jìn)行精密度檢查和準(zhǔn)確度檢查。通過(guò)不同長(zhǎng)度吸收池CC001的組合，而改變吸收池的長(zhǎng)度，進(jìn)行精密度檢查和準(zhǔn)確度檢查。如下圖18.四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)方法二：四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)

19.四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)

19.四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)校準(zhǔn)步驟：校準(zhǔn)的準(zhǔn)備及氣路連接

步驟1：用汞燈的296.73nm和302.15nm兩點(diǎn)的特征峰對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定，方法見(jiàn)掃描裝置的校準(zhǔn)調(diào)試(汞燈標(biāo)定)。步驟2：通過(guò)光程切換將光不經(jīng)過(guò)大氣傳輸直接返回(放下遮光板)，稱之為“零光路”。

步驟3：仔細(xì)擦凈每個(gè)校準(zhǔn)池兩端的透光玻璃，并精確測(cè)量校準(zhǔn)池的長(zhǎng)度，按下圖所示連接氣路，將校準(zhǔn)池疊加到光城中。

步驟4：利用系統(tǒng)軟件“樣氣標(biāo)定”功能完成樣氣標(biāo)定功能。20.四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)校準(zhǔn)步驟：20.四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)

21.四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)

21.五、故障及排除22.五、故障及排除22.五、故障及排除

23.五、故障及排除

23.五、故障及排除常見(jiàn)故障處理(以藍(lán)盾LGH-01為例說(shuō)明)：故障現(xiàn)象可能的故障原因處理方法通訊故障控制端口設(shè)置不正確望遠(yuǎn)鏡底部定標(biāo)電機(jī)沒(méi)有初始化結(jié)束RS232-RS485轉(zhuǎn)接模塊故障RS485信號(hào)箝位線路連接不良將軟件主界面右上角控制端口設(shè)置成COM1或COM2等初始化結(jié)束后重新啟動(dòng)CNDOAS軟件更換RS232-RS485轉(zhuǎn)接模塊斷開(kāi)與PM10、氣象儀的通訊連接，重新啟動(dòng)CNDOAS軟件檢查通訊部件之間的連接線纜氙燈點(diǎn)不亮或熄滅氙燈電源故障氙燈電源過(guò)熱或過(guò)壓、欠壓保護(hù)氙燈老化點(diǎn)氙燈時(shí)，可以聽(tīng)到點(diǎn)火聲，如果聽(tīng)不到聲音或聽(tīng)到吱吱聲，聯(lián)系廠家等氙燈電源冷卻下來(lái)再打開(kāi)氙燈電源，檢查電源電壓及氙燈電源內(nèi)部風(fēng)扇更換氙燈極少或沒(méi)有反射光沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)光路被遮擋反射鏡窗口或角反射鏡表面被污染調(diào)整望遠(yuǎn)鏡粗調(diào)旋鈕移開(kāi)遮擋物清晰窗口或角反射鏡表面信號(hào)強(qiáng)度太低光路偏移燈老化或使用時(shí)間過(guò)久氣候狀況(雨、霧等)見(jiàn)上更換氙燈不是故障，讓儀器正常運(yùn)行，繼續(xù)采集數(shù)據(jù)24.五、故障及排除常見(jiàn)故障處理(以藍(lán)盾LGH-01為例說(shuō)明)：故五、故障及排除常見(jiàn)故障處理(以藍(lán)盾LGH-01為例說(shuō)明)：故障現(xiàn)象可能的故障原因處理方法沒(méi)有信號(hào)光產(chǎn)生光纖沒(méi)有安裝到位光纖故障PMT高壓是否加上A/D采集卡板故障光譜儀入射狹縫關(guān)閉安裝好光纖檢查PMT高壓模塊是否有直流電壓檢查高壓線、ADC信號(hào)線的連接在零光路狀態(tài)下，調(diào)整好光路，在CNDOAS控制軟件下選擇自由觸發(fā)狀態(tài)，觀察光信號(hào)打開(kāi)光譜儀入射狹縫分析結(jié)果不正常光譜儀光柵偏移燈譜文件沒(méi)有更新燈老化數(shù)據(jù)庫(kù)被破壞濾光片沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)到位濾光片表面不干凈手動(dòng)或自動(dòng)校準(zhǔn)波長(zhǎng)，用汞燈去標(biāo)定正確更新燈譜文件更換氙燈重新安裝應(yīng)用軟件見(jiàn)濾光片沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)到位故障用玻璃紙擦拭DOAS不進(jìn)行分析燈譜文件測(cè)量不正確燈譜文件沒(méi)有更新正確測(cè)量燈譜文件正確更新燈譜文件掃面圓盤(pán)不能啟動(dòng)通訊不正常圓盤(pán)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電壓沒(méi)有加上連線松電路板故障步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流偏小或偏大步進(jìn)電機(jī)故障見(jiàn)通訊故障處理檢查控制箱圓盤(pán)驅(qū)動(dòng)器24V電壓是否加上檢查圓盤(pán)驅(qū)動(dòng)電路連線檢查控制器電路板調(diào)整步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電流更換步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器更換步進(jìn)電機(jī)25.五、故障及排除常見(jiàn)故障處理(以藍(lán)盾LGH-01為例說(shuō)明)：故五、故障及排除常見(jiàn)故障處理(以藍(lán)盾LGH-01為例說(shuō)明)：故障現(xiàn)象可能的故障原因處理方法無(wú)觸發(fā)信號(hào)ADC采集卡接頭松動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)觸發(fā)光耦壞控制板壞圓盤(pán)沒(méi)有啟動(dòng)未啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集命令A(yù)DC采集壞將接頭接牢更換轉(zhuǎn)盤(pán)觸發(fā)光耦檢查控制器電路板觸發(fā)電路用CNDOAS軟件啟動(dòng)圓盤(pán)用CNDOAS軟件啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集命令更換ADC采集卡濾光片轉(zhuǎn)不到位接頭松動(dòng)濾光片光耦壞濾光片電機(jī)驅(qū)動(dòng)器12V電壓沒(méi)加上電路板壞步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流不和要求步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器壞步進(jìn)電機(jī)壞將接頭接牢更換光耦檢查濾光片電機(jī)驅(qū)動(dòng)器12V電壓檢查控制器電路板正確設(shè)置驅(qū)動(dòng)電路更換步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器更換步進(jìn)電機(jī)26.五、故障及排除常見(jiàn)故障處理(以藍(lán)盾LGH-01為例說(shuō)明)：故五、故障及排除儀器維護(hù)及檢查(以藍(lán)盾LGH-01為例說(shuō)明)：氙燈的注意事項(xiàng)：燈兩端的固定要接觸良好;必須保持氙燈表面的清潔，安裝之前用酒精擦拭干凈；氙燈安裝必須帶手套操作，嚴(yán)禁用物或反復(fù)使用過(guò)的不潔手套觸及泡體；切不可在未封閉狀態(tài)下點(diǎn)燈；密切注意氙燈冷卻風(fēng)扇的運(yùn)行情況，一旦風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，應(yīng)立即關(guān)閉氙燈電源；氙燈安裝時(shí)要注意電源極性，極性為上正下負(fù)，切不可裝錯(cuò)。27.五、故障及排除儀器維護(hù)及檢查(以藍(lán)盾LGH-01為例說(shuō)明)：五、故障及排除日常維護(hù)：

為能使儀器長(zhǎng)期可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)定期檢查及維護(hù)。下表中的檢查周期只是參考，用戶根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行調(diào)整。氙燈每6個(gè)月更換一次望遠(yuǎn)鏡前窗玻璃每3個(gè)月用酒精將表面擦洗一次角反射鏡每3個(gè)月用酒精將表面擦洗一次氙燈風(fēng)扇每周檢查一次光譜儀每1年給光譜儀運(yùn)動(dòng)絲桿加潤(rùn)滑油汞燈波長(zhǎng)校準(zhǔn)每1個(gè)月手動(dòng)校準(zhǔn)一次計(jì)算機(jī)硬盤(pán)每1個(gè)月進(jìn)行一次磁盤(pán)掃描清理28.五、故障及排除日常維護(hù)：氙燈每6個(gè)月更換一次望遠(yuǎn)鏡前窗玻璃每謝謝~~29.謝謝~~29.空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)差分光學(xué)吸收光譜

ＤＯＡＳ儀器原理及應(yīng)用30.空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)差分光學(xué)吸收光譜

ＤＯＡＳ儀器原理及應(yīng)用ＤＯＡＳ系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀ＤＯＡＳ測(cè)量方法簡(jiǎn)介常用ＤＯＡＳ儀器結(jié)構(gòu)組成ＤＯＡＳ監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)故障及排除31.ＤＯＡＳ系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀2.一、DOAS系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀32.一、DOAS系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀3.一、DOAS系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀什么是DOAS系統(tǒng)

差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)，簡(jiǎn)稱DOAS技術(shù)(DifferentialOpticalAbsorptionSpectroscopy)在20世紀(jì)70年代由Platt等人提出，該方法是利用光線在大氣中傳輸時(shí)，大氣中各種氣體分子在不同波段對(duì)其有不同的差分吸收特性，來(lái)反演這些微量氣體在大氣中的濃度。到20世紀(jì)80年代末，DOAS技術(shù)作為一種空氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在歐盟范圍內(nèi)的到了廣泛的認(rèn)可。33.一、DOAS系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀什么是DOAS系統(tǒng)4.一、DOAS系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀差分吸收光譜方法具有以下優(yōu)點(diǎn)監(jiān)測(cè)范圍很廣，所測(cè)得的氣體濃度是沿幾百米到幾公里長(zhǎng)的光路上的氣體濃度的平均值，可以消除某些污染排放源對(duì)測(cè)量的干擾，所以測(cè)量結(jié)構(gòu)更具有代表性。由于該方法是非接觸性測(cè)量，因而可以避免一些誤差源的影響，如監(jiān)測(cè)對(duì)象的化學(xué)變化、采樣器壁的吸附損失等，這特別適合于測(cè)量一些性質(zhì)比較活潑的氣體分子和離子的質(zhì)量濃度。測(cè)量周期短、響應(yīng)快，并且儀器可實(shí)現(xiàn)紫外到可見(jiàn)光譜區(qū)的掃描，從而用一臺(tái)儀器可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)多種不同氣體的質(zhì)量濃度。采用光學(xué)儀器比較穩(wěn)定，因此，維護(hù)量小，運(yùn)行費(fèi)用低。對(duì)光譜反演算法中剩余光譜成分的分析，在揭示空氣中尚未發(fā)現(xiàn)的成分方面有很大的潛力。

34.一、DOAS系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀差分吸收光譜方法具有以下優(yōu)點(diǎn)5.一、DOAS系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀差分吸收光譜方法具有一些不足：DOAS系統(tǒng)也存在一些不足，比如對(duì)環(huán)境的要求比較高，在濃霧、大雨、沙塵暴天氣，信號(hào)被大幅度衰減，而使接收端得不到足夠的光強(qiáng)信號(hào)時(shí)，該儀器不能正常運(yùn)行。35.一、DOAS系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀差分吸收光譜方法具有一些不足：6.二、DOAS測(cè)量方法簡(jiǎn)介36.二、DOAS測(cè)量方法簡(jiǎn)介7.二、DOAS測(cè)量方法簡(jiǎn)介

37.二、DOAS測(cè)量方法簡(jiǎn)介

8.二、DOAS測(cè)量方法簡(jiǎn)介DOAS儀器基本裝置DOAS整套儀器主要包括：光源、發(fā)射和接受系統(tǒng)、角反射鏡(發(fā)射和接收系統(tǒng)如不在同一側(cè)，不需角反射鏡)、光纜、單色儀、CCD探測(cè)器和計(jì)算機(jī)等，儀器示意圖如下：38.二、DOAS測(cè)量方法簡(jiǎn)介DOAS儀器基本裝置9.三、常用DOAS儀器結(jié)構(gòu)組成39.三、常用DOAS儀器結(jié)構(gòu)組成10.三、常用DOAS儀器結(jié)構(gòu)組成瑞典OPSIS公司AR500系統(tǒng)主要包括發(fā)射、接收器和分析儀(光譜儀與計(jì)算機(jī))。下圖為AR500結(jié)構(gòu)圖：

40.三、常用DOAS儀器結(jié)構(gòu)組成瑞典OPSIS公司AR500系統(tǒng)三、常用DOAS儀器結(jié)構(gòu)組成法國(guó)Environment公司SANOA10C系統(tǒng)SANOA10C系統(tǒng)主要包括：望遠(yuǎn)鏡發(fā)射器和一體化接收器。41.三、常用DOAS儀器結(jié)構(gòu)組成法國(guó)Environment公司S三、常用DOAS儀器結(jié)構(gòu)組成藍(lán)盾LGH-01DOAS系統(tǒng)LGH-01DOAS系統(tǒng)主要包括發(fā)射與接收單元、測(cè)量單元(光譜儀與快速掃描裝置)數(shù)據(jù)采集單元與處理單元(AD采集卡和計(jì)算機(jī))。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：42.三、常用DOAS儀器結(jié)構(gòu)組成藍(lán)盾LGH-01DOAS系統(tǒng)1四、DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)43.四、DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)14.四、DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)要求：系統(tǒng)在安裝調(diào)試期間，應(yīng)對(duì)檢測(cè)儀器精密度檢查和準(zhǔn)確度檢查。系統(tǒng)更換機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件、光學(xué)部件、檢測(cè)傳感器和光源等主要部件，必須進(jìn)行精密度檢查。系統(tǒng)運(yùn)行中每個(gè)月需用汞燈對(duì)光譜儀波長(zhǎng)進(jìn)行一次標(biāo)定，每3個(gè)月進(jìn)行一次單點(diǎn)檢驗(yàn)(選擇一個(gè)項(xiàng)目用等效濃度為滿量程10%到20%的標(biāo)氣)，每年進(jìn)行一次多點(diǎn)校準(zhǔn)(等效濃度)DOAS監(jiān)測(cè)儀器校準(zhǔn)方法有兩種：在原光程上疊加一個(gè)校準(zhǔn)池，通入標(biāo)準(zhǔn)氣體，進(jìn)行校準(zhǔn)。采用一個(gè)與實(shí)際監(jiān)測(cè)相同的氙燈源和一個(gè)短光程，通過(guò)調(diào)節(jié)短光程中吸收池的長(zhǎng)度和通入的標(biāo)氣濃度，進(jìn)行校準(zhǔn)。

44.四、DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)要求：1四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)方法一：疊加一個(gè)校準(zhǔn)池，進(jìn)行精密度檢查

在每個(gè)監(jiān)測(cè)光程配備一個(gè)校準(zhǔn)池，直接放置于接收器前窗。校準(zhǔn)池通常是永久固定式的。下圖為OPSISAR500系統(tǒng)CC150裝置，該裝置固定于ER150接收器前窗。在沒(méi)有氣象因素干擾的情況下進(jìn)行。向校準(zhǔn)池通標(biāo)氣，待其穩(wěn)定后方可開(kāi)始測(cè)量。45.四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)方法一：四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)方法一：疊加一個(gè)校準(zhǔn)池，進(jìn)行準(zhǔn)確度檢查

通過(guò)采用改變鋼瓶標(biāo)準(zhǔn)氣的濃度，得到滿量程范圍3%~8%、15%~20%、35%~45%和80%~90%等測(cè)點(diǎn)的等效濃度值，向分析儀器校準(zhǔn)池分別注入標(biāo)氣，待各點(diǎn)讀數(shù)穩(wěn)定后分別記錄各點(diǎn)的響應(yīng)值。按多點(diǎn)校準(zhǔn)評(píng)價(jià)步驟做校準(zhǔn)曲線的評(píng)價(jià)。

通過(guò)對(duì)校準(zhǔn)曲線進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以判斷儀器設(shè)備工作情況，校準(zhǔn)曲線的截距反映了監(jiān)測(cè)儀器的零點(diǎn)漂移情況，斜率反映了儀器的線性指標(biāo)，相關(guān)系數(shù)反映了所得的直線與各校準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)相吻合的程度。46.四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)方法一：四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)方法二：

選用廠家提供的專用校準(zhǔn)裝置，通過(guò)改變校準(zhǔn)池長(zhǎng)度的方法進(jìn)行精密度檢查和準(zhǔn)確度檢查。通過(guò)不同長(zhǎng)度吸收池CC001的組合，而改變吸收池的長(zhǎng)度，進(jìn)行精密度檢查和準(zhǔn)確度檢查。如下圖47.四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)DOAS監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)方法二：四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)

48.四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)

19.四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)校準(zhǔn)步驟：校準(zhǔn)的準(zhǔn)備及氣路連接

步驟1：用汞燈的296.73nm和302.15nm兩點(diǎn)的特征峰對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定，方法見(jiàn)掃描裝置的校準(zhǔn)調(diào)試(汞燈標(biāo)定)。步驟2：通過(guò)光程切換將光不經(jīng)過(guò)大氣傳輸直接返回(放下遮光板)，稱之為“零光路”。

步驟3：仔細(xì)擦凈每個(gè)校準(zhǔn)池兩端的透光玻璃，并精確測(cè)量校準(zhǔn)池的長(zhǎng)度，按下圖所示連接氣路，將校準(zhǔn)池疊加到光城中。

步驟4：利用系統(tǒng)軟件“樣氣標(biāo)定”功能完成樣氣標(biāo)定功能。49.四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)校準(zhǔn)步驟：20.四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)

50.四、DOAS檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)檢驗(yàn)

21.五、故障及排除51.五、故障及排除22.五、故障及排除

52.五、故障及排除

23.五、故障及排除常見(jiàn)故障處理(以藍(lán)盾LGH-01為例說(shuō)明)：故障現(xiàn)象可能的故障原因處理方法通訊故障控制端口設(shè)置不正確望遠(yuǎn)鏡底部定標(biāo)電機(jī)沒(méi)有初始化結(jié)束RS232-RS485轉(zhuǎn)接模塊故障RS485信號(hào)箝位線路連接不良將軟件主界面右上角控制端口設(shè)置成COM1或COM2等初始化結(jié)束后重新啟動(dòng)CNDOAS軟件更換RS232-RS485轉(zhuǎn)接模塊斷開(kāi)與PM10、氣象儀的通訊連接，重新啟動(dòng)CNDOAS軟件檢查通訊部件之間的連接線纜氙燈點(diǎn)不亮或熄滅氙燈電源故障氙燈電源過(guò)熱或過(guò)壓、欠壓保護(hù)氙燈老化點(diǎn)氙燈時(shí)，可以聽(tīng)到點(diǎn)火聲，如果聽(tīng)不到聲音或聽(tīng)到吱吱聲，聯(lián)系廠家等氙燈電源冷卻下來(lái)再打開(kāi)氙燈電源，檢查電源電壓及氙燈電源內(nèi)部風(fēng)扇更換氙燈極少或沒(méi)有反射光沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)光路被遮擋反射鏡窗口或角反射鏡表面被污染調(diào)整望遠(yuǎn)鏡粗調(diào)旋鈕移開(kāi)遮擋物清晰窗口或角反射鏡表面信號(hào)強(qiáng)度太低光路偏移燈老化或使用時(shí)間過(guò)久氣候狀況(雨、霧等)見(jiàn)上更換氙燈不是故障，讓儀器正常運(yùn)行，繼續(xù)采集數(shù)據(jù)53.五、故障及排除常見(jiàn)故障處理(以藍(lán)盾LGH-01為例說(shuō)明)：故五、故障及排除常見(jiàn)故障處理(以藍(lán)盾LGH-01為例說(shuō)明)：故障現(xiàn)象可能的故障原因處理方法沒(méi)有信號(hào)光產(chǎn)生光纖沒(méi)有安裝到位光纖故障PMT高壓是否加上A/D采集卡板故障光譜儀入射狹縫關(guān)閉安裝好光纖檢查PMT高壓模塊是否有直流電壓檢查高壓線、ADC信號(hào)線的連接在零光路狀態(tài)下，調(diào)整好光路，在CNDOAS控制軟件下選擇自由觸發(fā)狀態(tài)，觀察光信號(hào)打開(kāi)光譜儀入射狹縫分析結(jié)果不正常光譜儀光柵偏移燈譜文件沒(méi)有更新燈老化數(shù)據(jù)庫(kù)被破壞濾光片沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)到位濾光片表面不干凈手動(dòng)或自動(dòng)校準(zhǔn)波長(zhǎng)，用汞燈去標(biāo)定正確更新燈譜文件更換氙燈重新安裝應(yīng)用軟件見(jiàn)濾光片沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)到位故障用玻璃紙擦拭DOAS不進(jìn)行分析燈譜文件測(cè)量不正確燈譜文件沒(méi)有更新正確測(cè)量燈譜文件正確更新燈譜文件掃面圓盤(pán)不能啟動(dòng)通訊不正常圓盤(pán)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電壓