CN114166796A - 基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统 - Google Patents

基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于气体检测技术领域，具体涉及基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统。基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统包括TDLAS检测模块、FID检测模块、通讯模块和控制板；所述TDLAS检测模块利用激光光谱法获得CH4气体浓度；所述FID检测模块利用氢火焰离子化法获得总烃浓度；通讯模块，用于将TDLAS检测模块和FID检测模块采集的信号数据输出给控制板；控制板，用于根据获得的总烃浓度与CH4气体浓度数据，计算得出非甲烷总烃NMHC的含量。本发明具有检测灵敏度高、抗干扰能力强、响应速度快、实时性强和稳定性好的特点。

Description

基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统
技术领域
本发明属于气体检测技术领域，具体涉及基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统。
背景技术
挥发性有机物(VOCs)是产生大气光化学烟雾的重要来源，是导致O3污染的重要前体物，对二次PM2.5生成具有重要影响，同时VOCs的大部分物质会对人体造成危害。近年来随着工业化的快速发展，VOCs排放量大幅增加，环保监测对VOCs的排放情况越来越关注。由于不同行业、不同生产工艺产生VOCs的组成成分不同，很难对每一个组分都进行分析和评价，VOCs排放情况可以通过测量总的VOCs排放量来进行监测，但由于对人体无害的甲烷在环境中的占比较高，因此主要通过测量非甲烷总烃(NMHC)含量来监测VOCs的整体排放状况。
目前用于NMHC的在线监测方法主要包括色谱法和催化氧化法，其中色谱法是通过气相色谱仪中的总烃柱对VOCs组分无保留和甲烷柱能够分离甲烷与其他VOCs组分的特性，分别在氢火焰离子化检测器上得到总烃和甲烷的响应值，然后两者之差即为NMHC的含量。催化氧化法与色谱法的主要区别在于，催化法通过催化氧化去除甲烷以外的有机物后对甲烷含量进行分析。色谱法结构复杂，响应速度慢，且需要通过多通阀控制进样，成本较高。催化氧化法检测速度快、构造简单，成本较低，然而催化氧化过程中往往存在催化剂中毒、转化不完全、转化效率低等问题。
可调谐半导体激光吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy，TDLAS)技术测量气体含量作为一类应用广泛和优势明显的监测技术，受到广泛关注。TDLAS技术具有测量准确、响应快速和灵敏度高等优势，在甲烷监测行业已有应用研究,并且在高温、高湿、高粉尘等恶劣工况可以实现污染气体在线监测，测量不受水汽、粉尘等因素影响。氢火焰离子化检测(Hydrogen flame ionization detection)技术是一种挥发性有机物检测的通用检测技术，具有灵敏度高、响应速度快、线性范围宽等优势，广泛用于含碳化合物和挥发性有机物的检测。TDLAS技术和FID技术分别在甲烷和总烃检测均具有明显优势，且它们之间的共性决定了它们可以用于NMHC的在线监测。
因此，设计一种检测灵敏度高、抗干扰能力强、响应速度快、实时性强和稳定性好的基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统，就显得十分必要。
例如，申请号为CN201921640876.7的中国专利文献描述的一种非甲烷总烃(NMHC)红外差分检测系统，包括采样管、过滤器、四通接头、流量计、高温转换炉、红外光学检测室、低温转换炉和真空泵，其特征在于，所述采样管连接过滤器，过滤器通过第一四通接头连接第一流量计，第一流量计通过高温转换炉连接第一红外光学检测室，第一红外光学检测室通过第二四通接头连接真空泵，真空泵连通外界。虽然提出的一种非甲烷总烃(NMHC)红外差分检测系统，结构简单、使用成本低，准确得出非甲烷总烃(NMHC)的值，但不足之处在于，由于核心在于采用红外光学进行检测，仍然存在响应速度慢，线性范围较窄的问题。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中，现有的NMHC的在线监测方法，存在检测灵敏度低、抗干扰能力弱、响应速度慢的问题，提供了一种检测灵敏度高、抗干扰能力强、响应速度快、实时性强和稳定性好的基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统，包括TDLAS检测模块、FID检测模块、通讯模块和控制板；
所述TDLAS检测模块包括：
激光器驱动电路，用于通过恒流电路驱动激光器工作，并通过PID电路和温控芯片对激光器的温度进行控制；
检测器信号采集电路，用于接收光信号并将光信号转换为电流信号，对电流信号进行流压转换，并提取CH4气体在基础调制信号的2倍频率上产生的吸收信号，实现信号采集；
第一信号处理单元，用于对CH4气体在基础调制信号的2倍频率上产生的吸收信号转换为CH4气体浓度；
所述FID检测模块包括：
电离室，用于使采样气体发生离子化反应，并在电场作用下产生电流信号；
高压电路，用于对电离室施加电压，使电离室内形成电离电场；
信号放大电路，用于从电离室内产生的电流信号，经电流-电压转换后，进行信号放大；
采集电路，用于采集经信号放大电路放大后的电压信号；
点火电路，用于对电离室内的加热丝进行点火；
第二信号处理单元，用于对经信号放大电路放大后的电压信号转换为总烃浓度；
所述通讯模块，用于将TDLAS检测模块和FID检测模块采集的信号数据输出给控制板；
所述控制板，用于根据获得的总烃浓度与CH4气体浓度数据，计算得出非甲烷总烃NMHC的含量。
作为优选，还包括多次反射吸收池，用于对激光光线进行多次反射。
作为优选，所述激光器驱动电路包括直接数字频率合成电路，所述直接数字频率合成电路包括AD9837芯片、16M有源晶振、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1；所述16M有源晶振的第3引脚与电阻R1的一端电连接，电阻R1的另一端分别与电容C3和AD9837芯片的第5引脚电连接；电容C1的一端与AD9837芯片的第3引脚电连接，电容C1的另一端接地；电容C2的一端与AD9837芯片的第1引脚电连接，电容C2的另一端接3.3V电源。
作为优选，所述检测器信号采集电路包括低通放大电路，所述低通放大电路包括AD8610ARZ芯片、电容C4、电容C5、电阻R2、电阻R3、电阻R4；所述AD8610ARZ芯片的第3引脚分别与电阻R2和电容C4电连接；电容C4接地；所述AD8610ARZ芯片的第2引脚分别与电阻R3、电阻R4、电容C5电连接；所述AD8610ARZ芯片的第6引脚分别与AD8610ARZ芯片的第5引脚、电阻R4、电容C5电连接；电阻R4与电容C5并联。
作为优选，所述信号放大电路包括继电器RLY1、运算放大器U1、二极管D1、三极管Q1、电容C6、电容C7、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9；所述运算放大器U1的同相输入端接地，所述运算放大器U1的反相输入端与电阻R9电连接；所述运算放大器U1的输出端分别与继电器的第3引脚、电容C7、电阻R8电连接；电阻R9分别与电阻R8、电阻R6、电容C6、电容C7电连接；电容C6与电阻R6并联，电容C7与电阻R8并联；继电器RLY1的第4引脚分别与电容C6与电阻R6电连接；三极管Q1基极分别电阻R5、电阻R7电连接；三极管Q1发射极与电阻R7电连接的同时接地；三极管Q1集电极分别与继电器RLY1的第2引脚、二极管D1的正极电连接；二极管D1的负极分别与继电器RLY1的第1引脚电连接。
作为优选，所述采集电路采用AD7710芯片。
作为优选，所述点火电路包括点火电源电路和点火输出控制电路；所述点火电源电路包括LM2596S芯片、二极管D2、电感L1、电阻R10、电阻R11、极性电容C8；电阻R11的一端接地，电阻R11的另一端分别与电阻R10和LM2596S芯片的第4引脚电连接；极性电容C8的正极分别与电阻R10和电感L1电连接，极性电容C8的负极在接地的同时与二极管D2的正极电连接；二极管D2的负极分别与电感L1和LM2596S芯片的第2引脚电连接。
作为优选，所述点火输出控制电路包括光耦器件AA36F和电阻R12；所述电阻R12与光耦器件AA36F的第1引脚电连接。
作为优选，所述高压电路包括变压器T1、RC震荡电路、三极管Q2、三极管Q3、桥式整流电路、滤波稳压电路；三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与变压器T1的初级线圈电连接；三极管Q3的发射极接地，三极管Q2的集电极和基极均与变压器T1的初级线圈电连接；RC震荡电路与变压器T1的初级线圈电连接；桥式整流电路与变压器T1的次级线圈电连接；滤波稳压电路与桥式整流电路电连接。
本发明与现有技术相比，有益效果是：(1)本发明具有检测灵敏度高、抗干扰能力强、响应速度快、实时性强和稳定性好的特点；(2)本发明能够满足应用于固定污染源废气的NMHC在线监测，适应于高湿、高温、高粉尘、高浓度等恶劣工况，为非甲烷总烃污染排放监测提供了一种实用可行的方案。
附图说明
图1为本发明基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统的一种原理框图；
图2为本发明中激光器驱动电路的一种原理框图；
图3为本发明中直接数字频率合成电路的一种电路图；
图4为本发明中检测器信号采集电路的一种原理框图；
图5为本发明中低通放大电路的一种电路图；
图6为本发明中信号放大电路的一种电路图；
图7为本发明中采集电路的一种电路图；
图8为本发明中点火电源电路的一种电路图；
图9为本发明中点火输出控制电路的一种电路图；
图10为本发明中高压电路的一种电路图。
图中：TDLAS加法电路1、TDLAS电流驱动电路2、半导体激光器3、准直透镜4、多次反射吸收池5、光电检测器6、激光器温控电路7、会聚透镜8、2倍频参考信号9、低频锯齿波发生电路10、高频正弦波发生电路11、锁相电路12、FID单元排气出口13、信号计算处理电路14、人机交互单元15、收集极16、点火器17、发射极18、供电源19、第一电阻20、第二电阻21、第三电阻22、信号放大器23、信号存储处理单元24、电子压力控制模块25、氢气进口26、电子压力控制模块27、过滤器28、空气进口29、定量环30、过滤器31、样气进口32。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
实施例1：
本发明提供了激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统，包括：
包括TDLAS检测模块、FID检测模块、通讯模块和控制板；
所述TDLAS检测模块包括：
激光器驱动电路，用于通过恒流电路驱动激光器工作，并通过PID电路和温控芯片对激光器的温度进行控制；
检测器信号采集电路，用于接收光信号并将光信号转换为电流信号，对电流信号进行流压转换，并提取CH4气体在基础调制信号的2倍频率上产生的吸收信号，实现信号采集；
第一信号处理单元，用于对CH4气体在基础调制信号的2倍频率上产生的吸收信号转换为CH4气体浓度；
所述FID检测模块包括：
电离室，用于使采样气体发生离子化反应，并在电场作用下产生电流信号；
高压电路，用于对电离室施加电压，使电离室内形成电离电场；
信号放大电路，用于从电离室内产生的电流信号，经电流-电压转换后，进行信号放大；
采集电路，用于采集经信号放大电路放大后的电压信号；
点火电路，用于对电离室内的加热丝进行点火；
第二信号处理单元，用于对经信号放大电路放大后的电压信号转换为总烃浓度；
所述通讯模块，用于将TDLAS检测模块和FID检测模块采集的信号数据输出给控制板；
所述控制板，用于根据获得的总烃浓度与CH4气体浓度数据，计算得出非甲烷总烃NMHC的含量。
进一步的，还包括多次反射吸收池，用于对激光光线进行多次反射。测量光程能够达到12m或其他所需测量光程。
系统具体运作原理，如图1所示。图1中，包括TDLAS加法电路1、TDLAS电流驱动电路2、半导体激光器3、准直透镜4、多次反射吸收池5、光电检测器6、激光器温控电路7、会聚透镜8、2倍频参考信号9、低频锯齿波发生电路10、高频正弦波发生电路11、锁相电路12、FID单元排气出口13、信号计算处理电路14、人机交互单元15、收集极16、点火器17、发射极18、供电源19、第一电阻20、第二电阻21、第三电阻22、信号放大器23、信号存储处理单元24、电子压力控制模块25、氢气进口26、电子压力控制模块27、过滤器28、空气进口29、定量环30、过滤器31、样气进口32。
电路设计包含TDLAS检测模块和FID检测模块两部分。TDLAS检测模块中的激光器驱动电路主要由两部分组成，其中一部分通过PID电路及温控芯片来实现对激光器的温度控制，温度控制精度≤±0.1℃，另外一部分为通过DAC芯片产生的三角波以及DDS芯片产生的正弦波经过叠加后通过恒流电路驱动激光器工作，激光器驱动电路框图如图2所示。
激光器驱动电路通过AD9837芯片来产生正弦波(1F)用于合成驱动激光器正弦波信号，该芯片是一款低功耗、可编程波形发生器，输出频率和相位可通过软件实现编程，调整简单。AD9837芯片频率寄存器为28位，电路中选用16M有源晶振作为主时钟速率，可达到0.06Hz的分辨率。正弦波的相位是线性，在给定参考时间间隔的条件下，则可以确定该周期内的相位旋转情况，具体应用电路如图3所示。
如图3所示，所述直接数字频率合成电路包括AD9837芯片、16M有源晶振、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1；所述16M有源晶振的第3引脚与电阻R1的一端电连接，电阻R1的另一端分别与电容C3和AD9837芯片的第5引脚电连接；电容C1的一端与AD9837芯片的第3引脚电连接，电容C1的另一端接地；电容C2的一端与AD9837芯片的第1引脚电连接，电容C2的另一端接3.3V电源。
检测器信号采集电路，检测器信号采集电路先通过电流-电压转换电路，再经过运算放大电路，最后通过锁相放大电路提取出在基础调制信号的2倍频率上产生的吸收信号，通过ADC芯片实现信号的采集。检测器信号采集电路的原理框图如图4所示。
检测器信号采集电路为方便判断光路是否有异常，需要将电流-电压转换后的信号通过低通滤波将采集信号变为直流值，再通过运算放大电路进行信号放大后通过MCU中的ADC管脚进行采集，从而体现光路中的透光率。电路输出公式如下：
Vtransmittance＝(1+R4/R3)×(Vsensor-R2C4dVtransmittance/dt)
公式中Vsensor为检测器经过电流-电压转换后信号，Vtransmittance为透光率信号，低通放大电路如图5所示。
所述低通放大电路包括AD8610ARZ芯片、电容C4、电容C5、电阻R2、电阻R3、电阻R4；所述AD8610ARZ芯片的第3引脚分别与电阻R2和电容C4电连接；电容C4接地；所述AD8610ARZ芯片的第2引脚分别与电阻R3、电阻R4、电容C5电连接；所述AD8610ARZ芯片的第6引脚分别与AD8610ARZ芯片的第5引脚、电阻R4、电容C5电连接；电阻R4与电容C5并联。
FID检测模块包括信号放大电路、采集电路、点火电路和高压电路。从电离室生成的离子在高压产生的电场作用下，产生的微小电流信号需要先进行合适的增益放大，再用低频、高精度的AD芯片采集。采集从电离室出来的微电流信号经过信号放大，信号放大电路如图6所示。
所述信号放大电路包括继电器RLY1、运算放大器U1、二极管D1、三极管Q1、电容C6、电容C7、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9；所述运算放大器U1的同相输入端接地，所述运算放大器U1的反相输入端与电阻R9电连接；所述运算放大器U1的输出端分别与继电器的第3引脚、电容C7、电阻R8电连接；电阻R9分别与电阻R8、电阻R6、电容C6、电容C7电连接；电容C6与电阻R6并联，电容C7与电阻R8并联；继电器RLY1的第4引脚分别与电容C6与电阻R6电连接；三极管Q1基极分别电阻R5、电阻R7电连接；三极管Q1发射极与电阻R7电连接的同时接地；三极管Q1集电极分别与继电器RLY1的第2引脚、二极管D1的正极电连接；二极管D1的负极分别与继电器RLY1的第1引脚电连接。
R6、R8是高值电阻，C6、C7是补偿电容。由于被测信号是pA级别的微电流信号，所以要选择低输入偏置电流、低失调电压的运算放大器。RLY1是继电器，它的作用是控制增益切换。其中涉及到反馈式电流放大器，输入电流从运算放大器的反相端进入，运算放大器的同相端接地，反相端与同相端之间串联反馈电阻Rf(电阻R9)。在理想运放的情况下，运放的输入阻抗无穷大，偏置电流为零，此时输入电流Iin流经反馈电阻Rf后产生输出电压Vout，它们的关系为Vout＝-IinRf，它的灵敏度由Rf来决定。
在测量研究和应用中，准确度和稳定性是需要重点考虑的性能指标。在微电流检测电路，影响准确度和稳定性的指标有温度漂移和时间漂移等。测量仪器有一定的工作温度范围，若仪器工作温度不在这个范围内，则需要考虑温度漂移带来的影响。在测量中，测量分辨率不能无限提高，存在热噪声极限。在微小电流经过放大之后，需要高精度的AD对其进行采集，采集电路如图7所示。
采集电路采用AD7710芯片。AD7710芯片是24位高精度ADC，本身带有寄存器，能够控制滤波器截止频率、输入增益、选择信道、信号极性和校准模式，它的自校准能消除温漂带来的影响。
所述点火电路包括点火电源电路和点火输出控制电路。在进行点火之前，电离室的温度要达到100℃以上，否则内壁会附着水分，导致加热丝无法正常点火，点火电路的原理是对加热丝施加2A以上的电流。点火电路电源部分如图8所示。
所述点火电源电路包括LM2596S芯片、二极管D2、电感L1、电阻R10、电阻R11、极性电容C8；电阻R11的一端接地，电阻R11的另一端分别与电阻R10和LM2596S芯片的第4引脚电连接；极性电容C8的正极分别与电阻R10和电感L1电连接，极性电容C8的负极在接地的同时与二极管D2的正极电连接；二极管D2的负极分别与电感L1和LM2596S芯片的第2引脚电连接。
LM2596是降压型电源管理集成电路，内部集成固定频率发生器，开关频率为150KHz，外围电路简单，最大输出电流3A，输出电压的计算公式为：
Figure BDA0003364591780000101
其中，VREF＝1.23V。
考虑到点火电路产生的大电流对其他电路的影响，因此，选用了光耦器件AA36F对其进行隔离，它的最大输出电流可达5A，开启电流为1.5mA，导通电阻为0.07Ω，点火电路控制输出部分如图9所示。
所述点火输出控制电路包括光耦器件AA36F和电阻R12；所述电阻R12与光耦器件AA36F的第1引脚电连接。
在电离室里有两个电极，需要把250V的高压加在电离室的发射极，使发射极与收集极之间形成高压电场，被氢火焰离子化后的样品在高压电场的作用下流向收集极。高压电路如图10所示。
所述高压电路包括变压器T1、RC震荡电路、三极管Q2、三极管Q3、桥式整流电路、滤波稳压电路；三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与变压器T1的初级线圈电连接；三极管Q3的发射极接地，三极管Q2的集电极和基极均与变压器T1的初级线圈电连接；RC震荡电路与变压器T1的初级线圈电连接；桥式整流电路与变压器T1的次级线圈电连接；滤波稳压电路与桥式整流电路电连接。
其中，R15和C11构成RC震荡，震荡导致三极管(Q2、Q3)不断开关，实现直流变交流，再通过变压器(T1)把电压抬高，此时产生的是交流高压，再通过桥式整流电路(D3、D4、D5、D6)、滤波稳压电路(R13、C9、R14、C10)，得到直流高压(High_out)。
TDLAS检测模块和FID检测模块通过RS485通信，将测量的CH4含量和总烃THC含量数据传输给控制板，在控制板上计算NMHC含量(以碳计)。控制板连接显示屏，实现将浓度数值实时显示。
本发明的工作方式和原理如下：
激光驱动电路通过PID电路和温控芯片实现对激光器的温度控制，通过DAC芯片产生低频三角波信号和DDS芯片产生高频正弦波信号经叠加后通过恒流电路实现对激光器稳定调制驱动。采用White型多次反射吸收池，使测量光程达到12m。经过测量吸收池后的激光被检测器信号采集，通过电流-电压转换、运算放大和锁相放大等处理提取出CH4气体2f信号。FID检测模块采用加热型结构设计，燃烧腔室、点火器件等封装在高温箱体内部。氢气和除烃空气进入电离室，样气经过滤、伴热后以稳定流量进入电离室，在氢火焰燃烧过程中发生离子化反应。电离室由金属圆筒作为外罩，底座中心装有喷嘴，喷嘴附近有金属环，可以提供极化电压，上端有金属圆筒作为收集极。两者间施加220V-300V的直流电压，形成电离电场。电离室由金属圆筒作为外罩，底座中心装有喷嘴，喷嘴附近有金属环，可以提供极化电压，上端有金属圆筒作为收集极。收集极捕获到的离子流经放大器的高值电阻转化产生放大信号，传送至信号处理单元。燃烧氢气、助燃气和样气由底座引入，产生的废气由外罩上方的FID单元排气出口排出。离子化作用产生的正离子和电子在电场作用下形成电流信号，通过阻抗放大后，传入信号处理单元，经计算处理得到总烃浓度值。TDLAS检测模块和FID检测模块的数据传输至控制板，在控制板实现总烃与CH4差减计算，从而得出NMHC的含量。
本发明具有检测灵敏度高、抗干扰能力强、响应速度快、实时性强和稳定性好的特点；本发明能够满足应用于固定污染源废气的NMHC在线监测，适应于高湿、高温、高粉尘、高浓度等恶劣工况，为非甲烷总烃污染排放监测提供了一种实用可行的方案。
以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统，其特征在于，包括TDLAS检测模块、FID检测模块、通讯模块和控制板；
所述TDLAS检测模块包括：
激光器驱动电路，用于通过恒流电路驱动激光器工作，并通过PID电路和温控芯片对激光器的温度进行控制；
检测器信号采集电路，用于接收光信号并将光信号转换为电流信号，对电流信号进行流压转换，并提取CH4气体在基础调制信号的2倍频率上产生的吸收信号，实现信号采集；
第一信号处理单元，用于对CH4气体在基础调制信号的2倍频率上产生的吸收信号转换为CH4气体浓度；
所述FID检测模块包括：
电离室，用于使采样气体发生离子化反应，并在电场作用下产生电流信号；
高压电路，用于对电离室施加电压，使电离室内形成电离电场；
信号放大电路，用于从电离室内产生的电流信号，经电流-电压转换后，进行信号放大；
采集电路，用于采集经信号放大电路放大后的电压信号；
点火电路，用于对电离室内的加热丝进行点火；
第二信号处理单元，用于对经信号放大电路放大后的电压信号转换为总烃浓度；
所述通讯模块，用于将TDLAS检测模块和FID检测模块采集的信号数据输出给控制板；
所述控制板，用于根据获得的总烃浓度与CH4气体浓度数据，计算得出非甲烷总烃NMHC的含量。
2.根据权利要求1所述的基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统，其特征在于，还包括多次反射吸收池，用于对激光光线进行多次反射。
3.根据权利要求1所述的基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统，其特征在于，所述激光器驱动电路包括直接数字频率合成电路，所述直接数字频率合成电路包括AD9837芯片、16M有源晶振、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1；所述16M有源晶振的第3引脚与电阻R1的一端电连接，电阻R1的另一端分别与电容C3和AD9837芯片的第5引脚电连接；电容C1的一端与AD9837芯片的第3引脚电连接，电容C1的另一端接地；电容C2的一端与AD9837芯片的第1引脚电连接，电容C2的另一端接3.3V电源。
4.根据权利要求1所述的基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统，其特征在于，所述检测器信号采集电路包括低通放大电路，所述低通放大电路包括AD8610ARZ芯片、电容C4、电容C5、电阻R2、电阻R3、电阻R4；所述AD8610ARZ芯片的第3引脚分别与电阻R2和电容C4电连接；电容C4接地；所述AD8610ARZ芯片的第2引脚分别与电阻R3、电阻R4、电容C5电连接；所述AD8610ARZ芯片的第6引脚分别与AD8610ARZ芯片的第5引脚、电阻R4、电容C5电连接；电阻R4与电容C5并联。
5.根据权利要求1所述的基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统，其特征在于，所述信号放大电路包括继电器RLY1、运算放大器U1、二极管D1、三极管Q1、电容C6、电容C7、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9；所述运算放大器U1的同相输入端接地，所述运算放大器U1的反相输入端与电阻R9电连接；所述运算放大器U1的输出端分别与继电器的第3引脚、电容C7、电阻R8电连接；电阻R9分别与电阻R8、电阻R6、电容C6、电容C7电连接；电容C6与电阻R6并联，电容C7与电阻R8并联；继电器RLY1的第4引脚分别与电容C6与电阻R6电连接；三极管Q1基极分别电阻R5、电阻R7电连接；三极管Q1发射极与电阻R7电连接的同时接地；三极管Q1集电极分别与继电器RLY1的第2引脚、二极管D1的正极电连接；二极管D1的负极分别与继电器RLY1的第1引脚电连接。
6.根据权利要求1所述的基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统，其特征在于，所述采集电路采用AD7710芯片。
7.根据权利要求1所述的基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统，其特征在于，所述点火电路包括点火电源电路和点火输出控制电路；所述点火电源电路包括LM2596S芯片、二极管D2、电感L1、电阻R10、电阻R11、极性电容C8；电阻R11的一端接地，电阻R11的另一端分别与电阻R10和LM2596S芯片的第4引脚电连接；极性电容C8的正极分别与电阻R10和电感L1电连接，极性电容C8的负极在接地的同时与二极管D2的正极电连接；二极管D2的负极分别与电感L1和LM2596S芯片的第2引脚电连接。
8.根据权利要求7所述的基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统，其特征在于，所述点火输出控制电路包括光耦器件AA36F和电阻R12；所述电阻R12与光耦器件AA36F的第1引脚电连接。
9.根据权利要求1所述的基于激光光谱法和氢火焰离子化法的非甲烷总烃测量系统，其特征在于，所述高压电路包括变压器T1、RC震荡电路、三极管Q2、三极管Q3、桥式整流电路、滤波稳压电路；三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与变压器T1的初级线圈电连接；三极管Q3的发射极接地，三极管Q2的集电极和基极均与变压器T1的初级线圈电连接；RC震荡电路与变压器T1的初级线圈电连接；桥式整流电路与变压器T1的次级线圈电连接；滤波稳压电路与桥式整流电路电连接。
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