一、檢測原理

1. 光纖光譜儀在煙氣檢測中主要基于光吸收、發(fā)射和散射原理。當(dāng)光束通過煙氣時，煙氣中的各種成分會對光產(chǎn)生特定的相互作用。例如，煙氣中的氣態(tài)污染物如二氧化硫（）、氮氧化物（）、一氧化碳（）等會吸收特定波長的光，其吸收程度與污染物的濃度有關(guān)，這符合朗伯 - 比爾定律（，其中是吸光度，是摩爾吸光系數(shù)，是光程長度，是濃度）。

2. 同時，煙氣中的一些顆粒物會對光產(chǎn)生散射，改變光的傳播方向和強(qiáng)度。此外，某些成分在高溫等條件下還會發(fā)射特定波長的光，通過檢測這些發(fā)射光也能分析成分信息。

二、檢測前準(zhǔn)備

1. 儀器校準(zhǔn)：

1. 在進(jìn)行煙氣檢測之前，需要對光纖光譜儀進(jìn)行校準(zhǔn)。這包括波長校準(zhǔn)和強(qiáng)度校準(zhǔn)。波長校準(zhǔn)通常使用已知波長的標(biāo)準(zhǔn)光源，如汞燈、氘燈等，以確保儀器所測波長的準(zhǔn)確性。強(qiáng)度校準(zhǔn)可以通過調(diào)節(jié)儀器的增益和探測器的響應(yīng)參數(shù)，使儀器能夠準(zhǔn)確地測量光強(qiáng)變化。

2. 還需要對光纖進(jìn)行校準(zhǔn)，檢查光纖的傳輸效率和損耗情況，確保光信號能夠有效地在光源、煙氣樣品和光譜儀之間傳輸。

2. 采樣系統(tǒng)安裝與檢查：

1. 要安裝合適的采樣探頭，用于采集煙氣樣本。采樣探頭的材質(zhì)應(yīng)該能夠耐受煙氣的高溫、腐蝕性等特點(diǎn)。例如，對于燃煤鍋爐產(chǎn)生的煙氣，采樣探頭可能需要采用耐高溫的不銹鋼材料，并帶有冷卻裝置，以防止高溫?fù)p壞儀器。

2. 檢查采樣系統(tǒng)的氣密性，確保在采樣過程中沒有外界空氣混入，影響煙氣樣本的真實(shí)性。同時，要保證采樣系統(tǒng)的流量穩(wěn)定，以獲得具有代表性的煙氣樣本。

三、檢測過程

1. 采樣：

1. 通過采樣泵將煙氣抽取到采樣系統(tǒng)中。采樣流量要根據(jù)檢測要求和儀器的性能進(jìn)行設(shè)定。例如，在檢測工業(yè)鍋爐煙氣時，采樣流量一般控制在 0.5 - 2L/min 左右，以確保能夠采集到足夠的煙氣樣本，同時又不會因?yàn)榱髁窟^大對儀器造成損害。

2. 煙氣在采樣系統(tǒng)中經(jīng)過過濾等預(yù)處理。對于含有顆粒物的煙氣，要使用過濾裝置去除較大的顆粒物，防止其堵塞光纖或者影響光的傳播。過濾材料可以是玻璃纖維濾紙等，它可以有效過濾掉粒徑大于一定尺寸（如 0.3μm）的顆粒物。

2. 光傳輸與檢測：

1. 由光源發(fā)出的光通過光纖傳輸?shù)讲蓸酉到y(tǒng)中的煙氣樣本處。光源可以是寬帶光源或者特定波長的激光光源。例如，對于檢測，可以使用中心波長在 280 - 320nm 范圍內(nèi)的紫外光源，因?yàn)樵谶@個波長范圍內(nèi)有較強(qiáng)的吸收峰。

2. 光經(jīng)過煙氣后，攜帶了煙氣成分的信息，再通過光纖將光傳輸回光譜儀進(jìn)行檢測。光譜儀會記錄光的波長和強(qiáng)度變化，得到光譜數(shù)據(jù)。

四、數(shù)據(jù)分析與結(jié)果判斷

1. 成分識別與濃度計(jì)算：

1. 根據(jù)得到的光譜數(shù)據(jù)，通過與已知的污染物光譜數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對比，可以識別出煙氣中的各種成分。例如，如果在光譜中發(fā)現(xiàn) 220 - 230nm 波長范圍內(nèi)有吸收峰，可能是存在氣體。

2. 利用朗伯 - 比爾定律等數(shù)學(xué)模型計(jì)算污染物的濃度。通過測量已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體的吸光度，建立吸光度與濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后根據(jù)實(shí)際檢測到的吸光度來計(jì)算煙氣中污染物的濃度。

2. 結(jié)果判斷與合規(guī)性評估：

1. 將計(jì)算得到的污染物濃度與相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比。例如，對于燃煤電廠的煙氣，的排放標(biāo)準(zhǔn)一般限制在 35 - 100mg/m3（具體數(shù)值因地區(qū)、機(jī)組容量等因素而異），如果檢測到的濃度超過這個標(biāo)準(zhǔn)，就說明該企業(yè)的煙氣排放不符合環(huán)保要求。

2. 根據(jù)結(jié)果判斷煙氣的質(zhì)量和對環(huán)境的潛在影響。高濃度的污染物可能會導(dǎo)致酸雨、空氣質(zhì)量下降等環(huán)境問題，同時也會影響周圍居民的健康。