CN114739912B - 一种基于光声光谱的痕量氮氧化合物同步检测系统及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于光声光谱的痕量氮氧化合物同步检测系统，包括相互并联的氮氧化物检测气路、粉尘检测气路和双光声光谱检测机构；所述氮氧化物检测气路包括相互并联的本底干扰检测气管、NO2检测气管和NO检测气管以及氮氧化物光声检测腔；所述粉尘检测气路包括粉尘检测气管以及与所述粉尘检测气管连通的粉尘光声检测腔。本发明通过激光器经信号调制器输出方波调制信号，发出紫外光谱特定波段激光射入氮氧化物光声检测腔，根据吸收响应截面，该波段激光基于光声效应可以激发本地干扰气体和NO2，测得本地干扰气体和NO2含量，再通过汞灯发出的过量O3与NO反应生成NO2，通过差分检测检测其含量，再推导出NO含量，解决了紫外波段难以检测NO的难题。
Description
技术领域
本发明涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种基于光声光谱的痕量氮氧化合物同步检测系统及检测方法。
背景技术
随着社会和经济的发展，环境污染已严重威胁人们的身心健康，实时掌握污染机理已迫在眉睫。作为化石燃料、人为燃烧、自然雷电和微生物排放主要产物的氮氧化物(NOx)在其中扮演着重要的角色，其不仅干扰大气氧化，还是光化学烟雾、呼吸道疾病、酸雨等严重污染的主要来源。
大气中氮氧化物常见于NO和NO2，含量在ppb量级，属于痕量气体，在检测其含量时存在三个难题：1)痕量气体检测难度大；2)NO和NO2检测的同步性不高；3)受粉尘影响大，但无法做到粉尘的同步检测。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于光声光谱的痕量氮氧化合物同步检测系统及检测方法，旨在解决现有技术NO和NO2检测的同步性不高、无法做到粉尘的同步检测的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于光声光谱的痕量氮氧化合物同步检测系统，包括相互并联的氮氧化物检测气路、粉尘检测气路和双光声光谱检测机构；
所述氮氧化物检测气路包括前气管，通过四通控制阀与所述前气管连通且相互并联的本底干扰检测气管、NO2检测气管和NO检测气管，通过四通管与所述本底干扰检测气管、所述NO2检测气管和所述NO检测气管连通的后气管以及与所述后气管连通的氮氧化物光声检测腔，所述前气管上安装有过滤膜，所述本底干扰检测气管内填充有氮氧化物活性炭吸附剂，所述NO检测气管上安装有汞灯；
所述粉尘检测气路包括粉尘检测气管以及与所述粉尘检测气管连通的粉尘光声检测腔；
所述双光声光谱检测机构包括用于向所述氮氧化物光声检测腔和所述粉尘光声检测腔发射激光的激光器，与所述激光器连接的信号调制器，与所述信号调制器连接的锁相放大器，与所述锁相放大器连接的计算机，安装在所述氮氧化物光声检测腔上并与所述锁相放大器连接的微音器Ⅰ以及安装在所述粉尘光声检测腔上并与所述锁相放大器连接的微音器Ⅱ。
进一步地，所述氮氧化物光声检测腔和所述粉尘光声检测腔并排布置，所述激光器对准所述氮氧化物光声检测腔，所述双光声光谱检测机构还包括两个分别设置在所述氮氧化物光声检测腔和所述粉尘光声检测腔后侧的反射镜，从所述氮氧化物光声检测腔射出的激光经两个所述反射镜可射入所述粉尘光声检测腔。
进一步地，所述氮氧化物检测气路和所述粉尘检测气路的前端通过三通管连接有进气管，所述氮氧化物检测气路和所述粉尘检测气路的后端通过三通管连接有出气管，所述出气管上安装有采样泵。
本发明还提供一种应用上述基于光声光谱的痕量氮氧化合物同步检测系统的气体物质含量检测方法，包括以下步骤：
向氮氧化物检测气路和粉尘检测气路同步输入待测气体，启动双光声光谱检测机构，进入氮氧化物检测气路的待测气体通过四通控制阀的控制分别经过本底干扰检测气管、NO2检测气管、NO检测气管进入氮氧化物光声检测腔，经过双光声光谱检测机构的检测，分别得到待测气体中本地干扰气体含量S本底、NO2气体含量SNO2、NO气体含量SNO；进入粉尘检测气路的待测气体进入粉尘光声检测腔，经过双光声光谱检测机构的检测，得到待测气体中的粉尘含量S粉尘。
进一步地，氮氧化物检测气路的后端安装有流量计Ⅰ，用于控制氮氧化物光声检测腔的气体流量，粉尘检测气路的后端安装有流量计Ⅱ，用于控制粉尘光声检测腔的气体流量，NO检测气管上安装有流量计Ⅲ，用于控制流过汞灯参与反应的气体流量。
进一步地，待测气体中的S本底的检测过程包括如下步骤：
步骤1：启动采样泵抽气，待测气体分为两个气路，一路由流量计Ⅰ控制氮氧化物光声检测腔的气体流量，一路由流量计Ⅱ控制粉尘光声检测腔的气体流量；
步骤2：调节四通控制阀使待测气体进入本底干扰检测气管，即待测气体依次经过采样管、粉尘过滤膜、四通控制阀和氮氧化物活性炭吸附剂进入氮氧化物光声检测腔，此时，粉尘过滤膜过滤除去颗粒粉尘，氮氧化物活性炭吸附剂过滤除去氮氧化物，余下的本地干扰气体进入氮氧化物光声检测腔；
步骤3：启动激光器，激光器经信号调制器发出紫外光谱波段激光射入氮氧化物光声检测腔，激光基于光声效应激发本地干扰气体，产生声压波段，驱动微音器Ⅰ产生光声信号P1；
步骤4：光声信号P1与本地干扰气体含量S本底成正比，由同一信号调制器调制的检测锁相放大器采集放大后，在计算机上处理得到并显示本地干扰气体含量S本底。
进一步地，待测气体中的SNO2的检测过程包括如下步骤：
步骤1：启动采样泵抽气，待测气体分为两个气路，一路由流量计Ⅰ控制氮氧化物光声检测腔的气体流量，一路由流量计Ⅱ控制粉尘光声检测腔的气体流量；
步骤2：调节四通控制阀使待测气体进入NO2检测气管，即待测气体依次经过采样管、粉尘过滤膜、四通控制阀和NO2检测气管进入氮氧化物光声检测腔，此时，粉尘过滤膜过滤除去颗粒粉尘，余下的本地干扰气体和NO2进入氮氧化物光声检测腔；
步骤3：启动激光器，激光器经信号调制器发出紫外光谱波段激光射入氮氧化物光声检测腔，激光基于光声效应激发本地干扰气体和NO2，产生声压波段，驱动微音器Ⅰ产生光声信号P2，P2减去本地干扰气体激发的光声信号P1，得到NO2气体激发的光声信号P3；
步骤4：光声信号P3与NO2的总含量SNO2成正比，由同一信号调制器调制的检测锁相放大器采集放大后，在计算机上处理得到并显示NO2气体含量SNO2。
进一步地，待测气体中的SNO的检测过程包括如下步骤：
步骤1：启动采样泵抽气，待测气体分为两个气路，一路由流量计Ⅰ控制氮氧化物光声检测腔的气体流量，一路由流量计Ⅱ控制粉尘光声检测腔的气体流量；
步骤2：调节四通控制阀使待测气体进入NO检测气管，即待测气体依次经过采样管、粉尘过滤膜、四通控制阀和汞灯进入氮氧化物光声检测腔，此时，粉尘过滤膜过滤除去颗粒粉尘，汞灯通电发生过量臭氧，与NO反应生产NO2，进入氮氧化物光声检测腔的待测气体为本地干扰气体、反应生产的NO2和原先存在的NO2；
步骤3：启动激光器，激光器经信号调制器发出紫外光谱波段激光射入氮氧化物光声检测腔，激光基于光声效应激发本地干扰气体和NO2，产生声压波段，驱动微音器Ⅰ产生光声信号P4，P4减去原先存在的本地干扰气体和NO2气体激发的光声信号P1和P2，得到NO2气体激发的光声信号P5；
步骤4：光声信号P5与NO的总含量SNO成正比，由同一信号调制器调制的检测锁相放大器采集放大后，在计算机上处理得到并显示NO气体含量SNO。
进一步地，待测气体中的S粉尘的检测过程包括如下步骤：
步骤1：启动采样泵抽气，待测气体分为两个气路，一路由流量计Ⅰ控制氮氧化物光声检测腔的气体流量，一路由流量计Ⅱ控制粉尘光声检测腔的气体流量；
步骤2：启动激光器，激光器经信号调制器发出紫外光谱波段激光射入粉尘光声检测腔，激光基于光声效应激发本地干扰气体、NO2和粉尘，产生声压波段，驱动微音器Ⅱ产生光声信号P6，P6减去原先存在的本地干扰气体和NO2气体激发的光声信号P1和P2，得到气态粉尘激发的光声信号P7；
步骤3：光声信号P7与粉尘含量S粉尘成正比，由同一信号调制器调制的检测锁相放大器采集放大后，在计算机上处理得到并显示粉尘含量S粉尘。
本发明的有益效果体现在：
本发明通过激光器经信号调制器输出方波调制信号，发出紫外光谱特定波段激光(405nm)射入氮氧化物光声检测腔，根据吸收响应截面，该波段激光基于光声效应可以激发本地干扰气体和NO2，产生声压波段，驱动微音器产生光声信号，而物质的含量和光声信号成正比，因此，能够反推得到本地干扰气体和NO2含量，再通过汞灯发出的过量O3与NO反应生成NO2，通过差分检测检测其含量，再推导出NO含量，解决了紫外波段难以检测NO的难题；双光声光谱系统的设置，为NO和NO2实时提供粉尘检测数据，对于分析其污染机理具有重要意义；NO和NO2的气路切换检测，为同步得到两种气体提供方法，对于研究碳氧化合物的化学反应性质具有重要意义。
附图说明
图1为本发明一实施例基于光声光谱的痕量氮氧化合物同步检测系统的结构示意图。
附图标记说明：
101前气管、102四通控制阀、103本底干扰检测气管、104NO2检测气管、105NO检测气管、106四通管、107后气管、108氮氧化物光声检测腔、109过滤膜、110氮氧化物活性炭吸附剂、111汞灯、112流量计Ⅰ、113流量计Ⅲ；
201粉尘检测气管、202粉尘光声检测腔、203流量计Ⅱ；
301激光器、302信号调制器、303锁相放大器、304计算机、305微音器Ⅰ、306微音器Ⅱ、307反射镜、308进气管、309出气管、310采样泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，“多个”指两个以上。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在。
参见图1：
本发明基于光声光谱的痕量氮氧化合物同步检测系统，包括相互并联的氮氧化物检测气路、粉尘检测气路和双光声光谱检测机构；
所述氮氧化物检测气路包括前气管101，通过四通控制阀102与所述前气管101连通且相互并联的本底干扰检测气管103、NO2检测气管104和NO检测气管105，通过四通管106与所述本底干扰检测气管103、所述NO2检测气管104和所述NO检测气管105连通的后气管107以及与所述后气管107连通的氮氧化物光声检测腔108，所述前气管101上安装有过滤膜109，所述本底干扰检测气管103内填充有氮氧化物活性炭吸附剂110，所述NO检测气管105上安装有汞灯111；
所述粉尘检测气路包括粉尘检测气管201以及与所述粉尘检测气管201连通的粉尘光声检测腔202；
所述双光声光谱检测机构包括用于向所述氮氧化物光声检测腔108和所述粉尘光声检测腔202发射激光的激光器301，与所述激光器301连接的信号调制器302，与所述信号调制器302连接的锁相放大器303，与所述锁相放大器303连接的计算机304，安装在所述氮氧化物光声检测腔108上并与所述锁相放大器303连接的微音器Ⅰ305以及安装在所述粉尘光声检测腔202上并与所述锁相放大器303连接的微音器Ⅱ306。
在一实施例中，所述氮氧化物光声检测腔108和所述粉尘光声检测腔202并排布置，所述激光器301对准所述氮氧化物光声检测腔108，所述双光声光谱检测机构还包括两个分别设置在所述氮氧化物光声检测腔108和所述粉尘光声检测腔202后侧的反射镜307，从所述氮氧化物光声检测腔108射出的激光经两个所述反射镜307可射入所述粉尘光声检测腔202。这样设计，只需一个激光器就可以实现同步向氮氧化物光声检测腔和所述粉尘光声检测腔射入激光，不仅结构简洁，操作方便，而且同步性高。
在一实施例中，所述氮氧化物光声检测腔108和所述粉尘光声检测腔202均呈筒状设计，两端通过橡胶密封圈安装有石英窗片。这样设计有利于激光激发相应物质，两端的石英窗片用于透过激光。
在一实施例中，所述微音器Ⅰ305和所述微音器Ⅱ306插接安装在所述氮氧化物光声检测腔108和所述粉尘光声检测腔202的中部，并用橡胶密封圈密封。这样设计，微音器更容易采集声压波段，测试效果更好。
具体实施中，还设置有用于将微音器的信号进行放大的放大器，微音器的信号经过放大后再由锁相放大器采集。
在一实施例中，所述氮氧化物检测气路和所述粉尘检测气路的前端通过三通管连接有进气管308，所述氮氧化物检测气路和所述粉尘检测气路的后端通过三通管连接有出气管309，所述出气管309上安装有采样泵310。这样设计，启动采样泵，便于俩检测气路同步进气。
本发明通过激光器经信号调制器输出方波调制信号，发出紫外光谱特定波段激光(405nm)射入氮氧化物光声检测腔，根据吸收响应截面，该波段激光基于光声效应可以激发本地干扰气体和NO2，产生声压波段，驱动微音器产生光声信号，而物质的含量和光声信号成正比，因此，能够反推得到本地干扰气体和NO2含量，再通过汞灯发出的过量O3与NO反应生成NO2，通过差分检测检测其含量，再推导出NO含量，解决了紫外波段难以检测NO的难题；双光声光谱系统的设置，为NO和NO2实时提供粉尘检测数据，对于分析其污染机理具有重要意义；NO和NO2的气路切换检测，为同步得到两种气体提供方法，对于研究碳氧化合物的化学反应性质具有重要意义。
本发明应用如上述基于光声光谱的痕量氮氧化合物同步检测系统的气体物质含量检测方法，包括以下步骤：
向氮氧化物检测气路和粉尘检测气路同步输入待测气体，启动双光声光谱检测机构，进入氮氧化物检测气路的待测气体通过四通控制阀102的控制分别经过本底干扰检测气管103、NO2检测气管104、NO检测气管105进入氮氧化物光声检测腔108，经过双光声光谱检测机构的检测，分别得到待测气体中本地干扰气体含量S本底、NO2气体含量SNO2、NO气体含量SNO；进入粉尘检测气路的待测气体进入粉尘光声检测腔202，经过双光声光谱检测机构的检测，得到待测气体中的粉尘含量S粉尘。
在一实施例中，氮氧化物检测气路的后端安装有流量计Ⅰ112，用于控制氮氧化物光声检测腔108的气体流量，粉尘检测气路的后端安装有流量计Ⅱ203，用于控制粉尘光声检测腔202的气体流量，NO检测气管105上安装有流量计Ⅲ113，用于控制流过汞灯111参与反应的气体流量。
具体地，待测气体中的S本底的检测过程包括如下步骤：
步骤1：启动采样泵310抽气，待测气体分为两个气路，一路由流量计Ⅰ112控制氮氧化物光声检测腔108的气体流量，一路由流量计Ⅱ203控制粉尘光声检测腔202的气体流量；
步骤2：调节四通控制阀102使待测气体进入本底干扰检测气管103，即待测气体依次经过采样管、粉尘过滤膜、四通控制阀102和氮氧化物活性炭吸附剂110进入氮氧化物光声检测腔108，此时，粉尘过滤膜过滤除去颗粒粉尘，氮氧化物活性炭吸附剂110过滤除去氮氧化物，余下的本地干扰气体进入氮氧化物光声检测腔108；
步骤3：启动激光器301，激光器301经信号调制器302发出紫外光谱波段激光射入氮氧化物光声检测腔108，激光基于光声效应激发本地干扰气体，产生声压波段，驱动微音器Ⅰ305产生光声信号P1；
步骤4：光声信号P1与本地干扰气体含量S本底成正比，由同一信号调制器302调制的检测锁相放大器303采集放大后，在计算机304上处理得到并显示本地干扰气体含量S本底。
待测气体中的SNO2的检测过程包括如下步骤：
步骤1：启动采样泵310抽气，待测气体分为两个气路，一路由流量计Ⅰ112控制氮氧化物光声检测腔108的气体流量，一路由流量计Ⅱ203控制粉尘光声检测腔202的气体流量；
步骤2：调节四通控制阀102使待测气体进入NO2检测气管104，即待测气体依次经过采样管、粉尘过滤膜、四通控制阀102和NO2检测气管104进入氮氧化物光声检测腔108，此时，粉尘过滤膜过滤除去颗粒粉尘，余下的本地干扰气体和NO2进入氮氧化物光声检测腔108；
步骤3：启动激光器301，激光器301经信号调制器302发出紫外光谱波段激光射入氮氧化物光声检测腔108，激光基于光声效应激发本地干扰气体和NO2，产生声压波段，驱动微音器Ⅰ305产生光声信号P2，P2减去本地干扰气体激发的光声信号P1，得到NO2气体激发的光声信号P3；
步骤4：光声信号P3与NO2的总含量SNO2成正比，由同一信号调制器302调制的检测锁相放大器303采集放大后，在计算机304上处理得到并显示NO2气体含量SNO2。
待测气体中的SNO的检测过程包括如下步骤：
步骤1：启动采样泵310抽气，待测气体分为两个气路，一路由流量计Ⅰ112控制氮氧化物光声检测腔108的气体流量，一路由流量计Ⅱ203控制粉尘光声检测腔202的气体流量；
步骤2：调节四通控制阀102使待测气体进入NO检测气管105，即待测气体依次经过采样管、粉尘过滤膜、四通控制阀102和汞灯111进入氮氧化物光声检测腔108，此时，粉尘过滤膜过滤除去颗粒粉尘，汞灯111通电发生过量臭氧，与NO反应生产NO2，进入氮氧化物光声检测腔108的待测气体为本地干扰气体、反应生产的NO2和原先存在的NO2；
步骤3：启动激光器301，激光器301经信号调制器302发出紫外光谱波段激光射入氮氧化物光声检测腔108，激光基于光声效应激发本地干扰气体和NO2，产生声压波段，驱动微音器Ⅰ305产生光声信号P4，P4减去原先存在的本地干扰气体和NO2气体激发的光声信号P1和P2，得到NO2气体激发的光声信号P5；
步骤4：光声信号P5与NO的总含量SNO成正比，由同一信号调制器302调制的检测锁相放大器303采集放大后，在计算机304上处理得到并显示NO气体含量SNO。
待测气体中的S粉尘的检测过程包括如下步骤：
步骤1：启动采样泵310抽气，待测气体分为两个气路，一路由流量计Ⅰ112控制氮氧化物光声检测腔108的气体流量，一路由流量计Ⅱ203控制粉尘光声检测腔202的气体流量；
步骤2：启动激光器301，激光器301经信号调制器302发出紫外光谱波段激光射入粉尘光声检测腔202，激光基于光声效应激发本地干扰气体、NO2和粉尘，产生声压波段，驱动微音器Ⅱ306产生光声信号P6，P6减去原先存在的本地干扰气体和NO2气体激发的光声信号P1和P2，得到气态粉尘激发的光声信号P7；
步骤3：光声信号P7与粉尘含量S粉尘成正比，由同一信号调制器302调制的检测锁相放大器303采集放大后，在计算机304上处理得到并显示粉尘含量S粉尘。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于光声光谱的痕量氮氧化合物同步检测系统，其特征在于：包括相互并联的氮氧化物检测气路、粉尘检测气路和双光声光谱检测机构；
所述氮氧化物检测气路包括前气管(101)，通过四通控制阀(102)与所述前气管(101)连通且相互并联的本底干扰检测气管(103)、NO2检测气管(104)和NO检测气管(105)，通过四通管(106)与所述本底干扰检测气管(103)、所述NO2检测气管(104)和所述NO检测气管(105)连通的后气管(107)以及与所述后气管(107)连通的氮氧化物光声检测腔(108)，所述前气管(101)上安装有过滤膜(109)，所述本底干扰检测气管(103)内填充有氮氧化物活性炭吸附剂(110)，所述NO检测气管(105)上安装有汞灯(111)；
所述粉尘检测气路包括粉尘检测气管(201)以及与所述粉尘检测气管(201)连通的粉尘光声检测腔(202)；
所述双光声光谱检测机构包括用于向所述氮氧化物光声检测腔(108)和所述粉尘光声检测腔(202)发射激光的激光器(301)，与所述激光器(301)连接的信号调制器(302)，与所述信号调制器(302)连接的锁相放大器(303)，与所述锁相放大器(303)连接的计算机(304)，安装在所述氮氧化物光声检测腔(108)上并与所述锁相放大器(303)连接的微音器Ⅰ(305)以及安装在所述粉尘光声检测腔(202)上并与所述锁相放大器(303)连接的微音器Ⅱ(306)；
所述氮氧化物光声检测腔(108)和所述粉尘光声检测腔(202)并排布置，所述激光器(301)对准所述氮氧化物光声检测腔(108)，所述双光声光谱检测机构还包括两个分别设置在所述氮氧化物光声检测腔(108)和所述粉尘光声检测腔(202)后侧的反射镜(307)，从所述氮氧化物光声检测腔(108)射出的激光经两个所述反射镜(307)可射入所述粉尘光声检测腔(202)；
所述氮氧化物检测气路和所述粉尘检测气路的前端通过三通管连接有进气管(308)，所述氮氧化物检测气路和所述粉尘检测气路的后端通过三通管连接有出气管(309)，所述出气管(309)上安装有采样泵(310)；
所述基于光声光谱的痕量氮氧化合物同步检测系统进行气体物质含量检测的方法包括以下步骤：
向氮氧化物检测气路和粉尘检测气路同步输入待测气体，启动双光声光谱检测机构，进入氮氧化物检测气路的待测气体通过四通控制阀(102)的控制分别经过本底干扰检测气管(103)、NO2检测气管(104)、NO检测气管(105)进入氮氧化物光声检测腔(108)，经过双光声光谱检测机构的检测，分别得到待测气体中本地干扰气体含量S本底、NO2气体含量SNO2、NO气体含量SNO；进入粉尘检测气路的待测气体进入粉尘光声检测腔(202)，经过双光声光谱检测机构的检测，得到待测气体中的粉尘含量S粉尘；
氮氧化物检测气路的后端安装有流量计Ⅰ(112)，用于控制氮氧化物光声检测腔(108)的气体流量，粉尘检测气路的后端安装有流量计Ⅱ(203)，用于控制粉尘光声检测腔(202)的气体流量，NO检测气管(105)上安装有流量计Ⅲ(113)，用于控制流过汞灯(111)参与反应的气体流量。
2.如权利要求1所述的基于光声光谱的痕量氮氧化合物同步检测系统，其特征在于：待测气体中的S本底的检测过程包括如下步骤：
步骤1：启动采样泵(310)抽气，待测气体分为两个气路，一路由流量计Ⅰ(112)控制氮氧化物光声检测腔(108)的气体流量，一路由流量计Ⅱ(203)控制粉尘光声检测腔(202)的气体流量；
步骤2：调节四通控制阀(102)使待测气体进入本底干扰检测气管(103)，即待测气体依次经过采样管、粉尘过滤膜、四通控制阀(102)和氮氧化物活性炭吸附剂(110)进入氮氧化物光声检测腔(108)，此时，粉尘过滤膜过滤除去颗粒粉尘，氮氧化物活性炭吸附剂(110)过滤除去氮氧化物，余下的本地干扰气体进入氮氧化物光声检测腔(108)；
步骤3：启动激光器(301)，激光器(301)经信号调制器(302)发出紫外光谱波段激光射入氮氧化物光声检测腔(108)，激光基于光声效应激发本地干扰气体，产生声压波段，驱动微音器Ⅰ(305)产生光声信号P1；
步骤4：光声信号P1与本地干扰气体含量S本底成正比，由同一信号调制器(302)调制的检测锁相放大器(303)采集放大后，在计算机(304)上处理得到并显示本地干扰气体含量S本底。
3.如权利要求2所述的基于光声光谱的痕量氮氧化合物同步检测系统，其特征在于：待测气体中的SNO2的检测过程包括如下步骤：
步骤1：启动采样泵(310)抽气，待测气体分为两个气路，一路由流量计Ⅰ(112)控制氮氧化物光声检测腔(108)的气体流量，一路由流量计Ⅱ(203)控制粉尘光声检测腔(202)的气体流量；
步骤2：调节四通控制阀(102)使待测气体进入NO2检测气管(104)，即待测气体依次经过采样管、粉尘过滤膜、四通控制阀(102)和NO2检测气管(104)进入氮氧化物光声检测腔(108)，此时，粉尘过滤膜过滤除去颗粒粉尘，余下的本地干扰气体和NO2进入氮氧化物光声检测腔(108)；
步骤3：启动激光器(301)，激光器(301)经信号调制器(302)发出紫外光谱波段激光射入氮氧化物光声检测腔(108)，激光基于光声效应激发本地干扰气体和NO2，产生声压波段，驱动微音器Ⅰ(305)产生光声信号P2，P2减去本地干扰气体激发的光声信号P1，得到NO2气体激发的光声信号P3；
步骤4：光声信号P3与NO2的总含量SNO2成正比，由同一信号调制器(302)调制的检测锁相放大器(303)采集放大后，在计算机(304)上处理得到并显示NO2气体含量SNO2。
4.如权利要求2所述的基于光声光谱的痕量氮氧化合物同步检测系统，其特征在于：待测气体中的SNO的检测过程包括如下步骤：
步骤1：启动采样泵(310)抽气，待测气体分为两个气路，一路由流量计Ⅰ(112)控制氮氧化物光声检测腔(108)的气体流量，一路由流量计Ⅱ(203)控制粉尘光声检测腔(202)的气体流量；
步骤2：调节四通控制阀(102)使待测气体进入NO检测气管(105)，即待测气体依次经过采样管、粉尘过滤膜、四通控制阀(102)和汞灯(111)进入氮氧化物光声检测腔(108)，此时，粉尘过滤膜过滤除去颗粒粉尘，汞灯(111)通电发生过量臭氧，与NO反应生产NO2，进入氮氧化物光声检测腔(108)的待测气体为本地干扰气体、反应生产的NO2和原先存在的NO2；
步骤3：启动激光器(301)，激光器(301)经信号调制器(302)发出紫外光谱波段激光射入氮氧化物光声检测腔(108)，激光基于光声效应激发本地干扰气体和NO2，产生声压波段，驱动微音器Ⅰ(305)产生光声信号P4，P4减去原先存在的本地干扰气体和NO2气体激发的光声信号P1和P2，得到NO2气体激发的光声信号P5；
步骤4：光声信号P5与NO的总含量SNO成正比，由同一信号调制器(302)调制的检测锁相放大器(303)采集放大后，在计算机(304)上处理得到并显示NO气体含量SNO。
5.如权利要求2所述的基于光声光谱的痕量氮氧化合物同步检测系统，其特征在于：待测气体中的S粉尘的检测过程包括如下步骤：
步骤1：启动采样泵(310)抽气，待测气体分为两个气路，一路由流量计Ⅰ(112)控制氮氧化物光声检测腔(108)的气体流量，一路由流量计Ⅱ(203)控制粉尘光声检测腔(202)的气体流量；
步骤2：启动激光器(301)，激光器(301)经信号调制器(302)发出紫外光谱波段激光射入粉尘光声检测腔(202)，激光基于光声效应激发本地干扰气体、NO2和粉尘，产生声压波段，驱动微音器Ⅱ(306)产生光声信号P6，P6减去原先存在的本地干扰气体和NO2气体激发的光声信号P1和P2，得到气态粉尘激发的光声信号P7；
步骤3：光声信号P7与粉尘含量S粉尘成正比，由同一信号调制器(302)调制的检测锁相放大器(303)采集放大后，在计算机(304)上处理得到并显示粉尘含量S粉尘。
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