中红外激光TDLAS技术在线遥感监测机动车尾气污染物

近几年国内机动车尾气遥感监测技术得到快速发展，技术路线包括NDIR非分散红外光谱、DOAS紫外差分吸收光谱、TDLAS可调节半导体激光吸收光谱等。在户外尾气遥感监测应用领域TDLAS可调谐半导体激光吸收光谱技术路线，在抗干扰能力、测量分辨率、信号稳定性、光源寿命、运维成本以及测量响应时间等方面具有明显的优势，具体见表1。

表1 测量技术路线比较

随着各种技术路线快速发展所衍生的产品见表2。

表2 机动车尾气遥感监测产品

第1种产品采用NDIR、DOAS相结合的方式，设备造价低，但在户外尾气遥感监测应用领域受环境的温度、湿度以及其它背景气体影响较严重，测量响应时间慢，存在严重的漂移，导致无法准确测量尾气排放各污染物浓度值。

第2种产品采用TDLAS结合DOAS，但其采用波长2um以下激光器作为光源测量CO、CO₂，该方式造价低，但CO、CO₂在2um以下的吸收较弱，使得设备CO、CO₂的检测下限不能满足尾气遥感监测要求，同时该产品无法克服DOAS受环境的温度、湿度以及其它背景影响，测量响应时间慢，存在严重的漂移等缺点，所以该种产品在尾气排放遥测领域的应用存在缺陷。

第3种产品采用TDLAS结合DOAS，DOAS部分无法克服受环境温度、湿度以及其它背景影响，测量响应时间慢，存在严重漂移等缺点，这种产品只改善了CO、CO₂的测量，但尾气排放根据燃烧方程解算出排放值，需要NO、HC的值同样准确且实时（与CO、CO₂响应时间相同）才能得到准确的排放值，所以这种产品同样存在缺陷，无法准确测量尾气排放各污染物浓度值。

第4种产品虽采用TDLAS技术，但其采用的CO、CO₂激光器在2um以下的吸收较弱，使得设备CO、CO₂的检测下限不能满足尾气遥感监测要求，无法准确测量尾气排放各污染物浓度值。

第5种产品采用TDLAS技术，且四种激光器全部采用2um以上波长谱线，吸收信号强，可以实时准确测量快速通过车辆的尾气排放情况。