摘要：本文详细介绍了紫外荧光法测量二氧化硫（SO2）浓度的原理和分析仪的电路系统设计。阐述了该分析仪硬件电路结构和软件系统结构与流程。分别实现了高温与制冷等温控电路对反应室、转换室和光电倍增管的温度控制；采用基于复杂可编程逻辑器件实现了对紫外荧光信号的信号拾取电路；实现了串行口与USB桥接电路；实现了并行口对GPIB接口电路模拟通信。在性能实验中，表明该分析仪样机能对浓度为0～143mg／m^3的SO2保持线性的和稳定的检测。与国外同类仪器的48h连续工作对比情况表明，该分析仪具有检测灵敏度高、实时检测以及稳定性好等特点，达到了实际应用的水平。

摘要：为了解决国内传统的SO2检测仪存在气室的荧光检测区域荧光强度低、进而导致仪器监测精度低的问题,设计了新的激发光光路结构。在该光路结构中,点光源通过平凸透镜准直,利用一窄缝消除竖直方向上的远轴光线,通过一双凸透镜汇聚到气室荧光采集区域的中心,并利用光阑减小杂散光的干扰。采用射线追踪算法作为严格矢量分析的工具,对设计的光路进行仿真分析。结果表明,优化后的光路使得激发光的能量损失降到了10%,且弥散斑也大为减小;用该光路与传统结构的光路进行实验对比,其示值误差由0.34%满量程变为0.18%满量程,质量浓度为100μg/L时的精密度由1.13μg/L变为0.53μg/L,质量浓度为400μg/L时的精密度由2.26μg/L变为1.1μg/L,两项指标均得到了提高。所设计的激发光光路结构能够有效解决传统光路的不足之处。

摘要：水中油污染物对环境水体、渔业、水生动植物均有严重危害。实现水中油的在线监测,对水体治理具有重要意义。本文对基于紫外荧光法的水中油在线监测进行相关探讨。

摘要：研究了光谱带宽表征Ga N蓝色发光二极管(LED)结温的最优方式。测量了10只Ga N蓝色LED在不同驱动电流和不同热沉温度下的归一化光谱功率分布和结温,采用最小二乘法分析得到不同n值的光谱带宽Δλn表征结温的公式,比较了该公式和电压法得到的结温之间的差别以及差别最小时的最优n值。研究表明采用不同n值的Δλn均能够表征结温。随着n值减小,Δλn表征结温的误差先减小后增大。最优n值与光谱仪的测量误差有关。采用Hass2000型光谱仪时最优n值为0.2或0.3。该研究对提高Ga N基LED结温的测量准确度具有重要意义。

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摘要：为了有效改善国内SO_(2)分析仪存在检测精确度低、检测极限高的问题,在紫外荧光法的原理基础上设计了一种新的光路系统。根据准直压缩系统,对点光源进行平行准直后压缩光线空间区域,减少光线在气室内部的扩散,减弱光线对光电倍增管的干扰,从而提升检测精度。由Zemax中的三维光路图和探测视图仿真,对传统光路和设计光路进行对比。通过分析可得:光源在气室内部能够进行平行光照射,对于光电倍增管的光线干扰大大减少。对设计光路进行无气体光源照射下的光电倍增管暗噪测试,检测到的暗噪由7 mV下降为4 mV,新的优化设计可以实现降低光源对于光电倍增管的杂光干扰,提升SO_(2)分析仪的检测精度。

摘要：由于受光源不稳、环境光干扰、标准曲线非线性及沾污的影响,传感器的稳定性表现不佳。为此,基于紫外荧光测量原理,分别从结构、工艺及算法3个方面做了优化设计。光路设计中引入了参比检测,ZEMAX软件仿真结果显示"十"字光路可行。聚四氟乙烯、光学镀膜的采用及电刷设计可有效防止油污粘附及生物附着。遮光罩为传感器营造一个检测暗腔,有效解决了环境光干扰问题。实验表明:传感器测量样品时,荧光信号的变异系数<0.3%。以浓度30μg/L为例,模拟光强衰减时荧光信号的变异系数为1.28%。样品浓度为62.4μg/L时,扩展不确定度为0.256μg/L(k=2)。传感器的稳定性设计取得了较理想的成果,但距离实际应用还有差距,主要是浊度、温度等影响因子未引入到算法修正模型中。

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摘要：为了解决国内传统二氧化硫检测仪在光路上存在荧光数量少、采集精确度低等问题,提出了一种改进的光路系统。点光源通过透镜进行平行准直及会聚,利用窄缝减弱杂散光的干扰,改善了传统光路结构上光会聚效果差的缺陷,提升了检测精度。运用Zemax对新光路和传统光路进行仿真,通过对比点列图、探测视图得出新光路的方均根半径减小到35.439μm,几何最大半径减小到50.194μm,气体与光源接触区域的光强提高。对其进行实验检测,数据表明改进后的光路系统的二氧化硫浓度示值误差由传统仪器的2%缩减为1%,提高了检测精度。新研制的光路系统能有效解决上述问题,适用于二氧化硫检测仪的设计。

摘要：利用二氧化硫的多波长受激发的光学现象,设计双光源多波长激发紫外荧光法的二氧化硫浓度测量系统.阐述了多波长激发紫外荧光的原理和双光路补偿方法,与单色光激发荧光测量方法相比较,具有灵敏度高、分辨力强的特点.通过分别对流量为250mL/min、500mL/min含量二氧化硫样本气体,应用两种方法实测、验证了结论的正确性,并给出了新方法的实验数据和曲线.利用嵌入式系统和Internet,设计了实现网络化监测系统达到了远程监测目的.