在全球氣候變化的大背景下,溫室氣體排放的監(jiān)測(cè)與研究愈發(fā)重要。高精度多組分溫室氣體分析儀作為關(guān)鍵檢測(cè)設(shè)備,其技術(shù)發(fā)展對(duì)于準(zhǔn)確把握溫室氣體動(dòng)態(tài)、制定有效的減排策略意義重大。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)技術(shù)憑借優(yōu)勢(shì),在這類分析儀中得到廣泛應(yīng)用,推動(dòng)了溫室氣體檢測(cè)領(lǐng)域的革新。
FTIR技術(shù)的核心是基于不同氣態(tài)物質(zhì)分子的干涉圖和光譜圖之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。紅外光源發(fā)出的光進(jìn)入邁克爾遜干涉儀后,被分為兩束,這兩束光在不同路徑反射后形成光程差,進(jìn)而產(chǎn)生干涉圖。隨后,測(cè)量干涉圖并通過(guò)傅里葉積分變換,就能得到光譜圖。光譜圖猶如氣體分子的“指紋",它清晰反映了物質(zhì)分子對(duì)不同波長(zhǎng)紅外光的吸收情況??蒲腥藛T依據(jù)吸收峰的位置和強(qiáng)度,即可分析出物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成。這種技術(shù)優(yōu)勢(shì)顯著,具備高效、非接觸、精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)以及多組分同時(shí)監(jiān)測(cè)等能力,而且無(wú)需頻繁校準(zhǔn),為溫室氣體檢測(cè)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
基于FTIR技術(shù)的高精度多組分溫室氣體分析儀
目前,市面上已涌現(xiàn)出多種基于FTIR技術(shù)的高精度多組分溫室氣體分析儀,以智感環(huán)境的產(chǎn)品為例,其已成功推出四個(gè)系列。這些產(chǎn)品在技術(shù)參數(shù)和功能方面表現(xiàn)優(yōu)秀。
技術(shù)參數(shù):在min檢出限上,可達(dá)≤100ppb,能夠捕捉到極其微量的溫室氣體;測(cè)量范圍覆蓋ppb~ppm量級(jí),無(wú)論是低濃度的本底監(jiān)測(cè),還是高濃度排放源的檢測(cè)都能勝任;示值誤差≤±3%FS,確保了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;時(shí)間分辨率可在1min~10min之間選擇,滿足不同場(chǎng)景下對(duì)數(shù)據(jù)更新頻率的需求;光譜儀分辨率≤1cm-1,波長(zhǎng)重復(fù)偏差10次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差≤0.01cm-1,波數(shù)準(zhǔn)確度優(yōu)于±0.03cm-1,光譜信噪比≥40000:1(峰-峰值),這些參數(shù)共同保證了儀器對(duì)溫室氣體光譜特征的精確識(shí)別和分析。
功能全面強(qiáng)大:分析儀具備多組分監(jiān)測(cè)功能,可同時(shí)監(jiān)測(cè)VOCs、SO?、CO、CO?等氣體。其中,環(huán)境空氣便攜式、固定污染源便攜式和車載走航分析儀能覆蓋500種以上氣體,固定污染源在線分析儀也能覆蓋400種以上,極大提高了檢測(cè)效率,一次檢測(cè)即可獲取豐富的氣體成分信息。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸功能支持4G/5G網(wǎng)絡(luò),能將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳,方便相關(guān)人員及時(shí)做出決策。中文軟件界面操作簡(jiǎn)便,降低了操作人員的技術(shù)門檻。環(huán)境空氣便攜式和固定污染源便攜式分析儀輕巧便攜,適合現(xiàn)場(chǎng)快速監(jiān)測(cè),無(wú)論是偏遠(yuǎn)地區(qū)的環(huán)境監(jiān)測(cè),還是工廠車間的日常檢測(cè)都能輕松應(yīng)對(duì)。車載走航分析儀不僅具備大范圍走航監(jiān)測(cè)能力,可用于區(qū)域污染物分布及污染源定位,還能結(jié)合GPS信息,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的空間定位和軌跡記錄,為分析污染物擴(kuò)散路徑提供有力支持。此外,環(huán)境空氣便攜式、固定污染源便攜式和車載走航分析儀可記錄并保存原始光譜數(shù)據(jù)和濃度測(cè)量結(jié)果,方便后續(xù)深度分析;固定污染源在線分析儀則適用于固定污染源的長(zhǎng)期穩(wěn)定監(jiān)測(cè),保障對(duì)重點(diǎn)排放源的持續(xù)跟蹤。
FTIR技術(shù)提升檢測(cè)準(zhǔn)確性與效率的途徑
多組分同時(shí)檢測(cè)提升效率:傳統(tǒng)檢測(cè)方法往往一次只能針對(duì)一種或少數(shù)幾種氣體進(jìn)行檢測(cè),而FTIR技術(shù)使高精度多組分溫室氣體分析儀能夠同時(shí)對(duì)多種溫室氣體及其他相關(guān)氣體進(jìn)行分析。一次測(cè)量可獲取數(shù)十甚至數(shù)百種氣體信息,相較于傳統(tǒng)方法,效率提升數(shù)倍乃至數(shù)十倍。在工業(yè)園區(qū)監(jiān)測(cè)中,能夠快速全面地掌握?qǐng)@區(qū)內(nèi)復(fù)雜的氣體排放情況,為環(huán)境管理和污染治理提供及時(shí)全面的數(shù)據(jù)支持。
精準(zhǔn)光譜分析保障準(zhǔn)確性:每種氣體分子都有紅外吸收光譜特征,F(xiàn)TIR技術(shù)通過(guò)對(duì)光譜的精確測(cè)量和分析,如同為每個(gè)氣體分子貼上“標(biāo)簽"。分析儀的高分辨率光譜儀以及精準(zhǔn)的波數(shù)準(zhǔn)確度等參數(shù),使得對(duì)氣體吸收峰的識(shí)別和測(cè)量極為精確,有效避免了不同氣體之間的干擾,大大提高了檢測(cè)準(zhǔn)確性。即使在多種氣體混合的復(fù)雜環(huán)境中,也能準(zhǔn)確測(cè)定各氣體的濃度。
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng):實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能讓分析儀能夠持續(xù)跟蹤溫室氣體濃度的動(dòng)態(tài)變化,結(jié)合4G/5G實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸,相關(guān)部門和研究人員能在第一時(shí)間獲取最新監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。在工業(yè)?;沸孤?yīng)急監(jiān)測(cè)中,可快速了解泄漏氣體的種類和濃度變化,為應(yīng)急處置提供關(guān)鍵信息,及時(shí)采取措施減少環(huán)境污染和危害。
傅里葉變換紅外光譜技術(shù)憑借其原理優(yōu)勢(shì),在高精度多組分溫室氣體分析儀中發(fā)揮著核心作用,顯著提升了溫室氣體檢測(cè)的準(zhǔn)確性和效率。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,這類分析儀將在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)、應(yīng)對(duì)氣候變化等領(lǐng)域發(fā)揮更為重要的作用,助力人類更好地守護(hù)地球家園的生態(tài)環(huán)境。