Метод определения количественного состава сложных газовых смесей лазерным оптико-акустическим анализатором

• Автор: Еременко, Лариса Николаевна
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Физические основы лазерного оптико-акустического газоанализа
1.1. Формирование оптико-акустического сигнала
1.2. Метод дифференциального поглощения для оптико-акустического газоанализа
1.3. Особенности лазерных оптико-акустических газоанализаторов
1.4. Выводы
Глава 2. Анализ данных измерений в задачах контроля состава газов на промышленных предприятиях и контроля антропогенных загрязнений атмосферы городов и промышленных центров
2.1. Контроль конкретных локальных источников антропогенных газовых загрязнений
2.2. Контроль состава атмосферного воздуха городов и промышленных центров
2.3. Выводы
Глава 3. Определение концентраций газов в многокомпонентных смесях из данных многоспектральных лазерных оптико - акустических измерений методом построения байесовских оценок решения уравнения лазерного газоанализа
3.1. Определение концентраций газов по данным многоспектральных лазерных оптико-акустических измерений
3.2. Статистические оценки
3.3. Методы построения статистических оценок
3.4. Байесовская оценка решения уравнения лазерного газоанализа
3.5. Выводы

Глава 4. Математическое моделирование работы метода, основанного на построении байесовских оценок в задаче многокомпонентного лазерного газоанализа
4.1. Методика математического моделирования работы метода
байесовских оценок в задаче определения концентраций газов по данным многоспектральных лазерных измерений
4.2. Результаты математического моделирования работы метода
байесовских оценок в задаче определения концентраций газов по данным многоспектральных лазерных измерений
4.3. Выводы
Глава 5. Экспериментальная апробация метода, основанного на построении байесовских оценок в задаче многокомпонентного лазерного оптикоакустического газоанализа
5.1. Структурная схема макета измерительного комплекса
5.2. Блок управления измерительного комплекса
5.3. Программное обеспечение измерительного комплекса
5.4. Экспериментальные исследования по определению концентраций газов в многокомпонентных смесях
5.5. Выводы
Основные выводы
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Развитие науки, техники и промышленности, внедрение новых технологических процессов приводит ко все большему загрязнению окружающей среды, носящему тотальный характер. Изменения в промышленном производстве сказались на составе промышленных выбросов, что привело к качественно новому загрязнению воздушного и водного бассейнов Земли. Наряду с газовыми загрязнениями природного характера в земной атмосфере появились новые сложные синтетические соединения, не существующие и не образующиеся в природе и не свойственные ей. Исследования показали, что некоторые новые синтетические соединения оказались в биологическом отношении высокоактивными, а токсичность многих из использующихся в промышленности веществ пока еще мало изучена. Это уже привело к тому, что экологическое равновесие в ряде районов нашей планеты находится под прямой угрозой.
Особо важное значение для человека и природной среды в целом имеет экологический контроль загрязненности атмосферного воздуха.
Источниками загрязнений атмосферного воздуха являются топки печей, ГРЭС, химические, металлургические и другие промышленные производства, выхлопные газы автотранспорта, продукты сгорания турбореактивных двигателей самолетов, лесные, торфяные и другие пожары и т.п. [1-7].
Вредные атмосферные примеси оказывают на человека и природную среду токсическое, канцерогенное (вызывают злокачественные новообразования), мутагенное (влияют на наследственность), тератогенное (вызывают уродства у рождающихся детей), аллергенное и климатическое воздействие (см., например [1]).
Токсическое воздействие на здоровье человека, животных и растений, на биосферу вообще, а также на объекты неживой природы (например, на здания и сооружения) оказывают многие газовые примеси антропогенного происхождения в сильно загрязненном атмосферном воздухе больших городов
Таблица 1.
Содержание основных газов в выбросах коксовых печей.
Газ Н2 сн4 СО со2 °2 N2 с„нт н2в Ш3
Содержание газов (% по объему) 46,5-65 22,6-32,1 4,0-10,2 1,1-2,8 0,2-0,8 0,7-8,5 1,7-5,2 0,5-4,5 1,3-9
Газ ИСК бензол толуол бенз(а)- пирен
Содержание газов (г/м3) 0,1-4,0 21,4-35,8 1,5-3,0 0,2-0,6