61 科儀新知 218 期 108.3 一、前言 工業革命以來,人類生活日新月異、進步一日 千里,然而藉由進步的科技而得的方便舒適生活並 不是白吃的午餐,人類為此付出了環境汙染的代 價;其中又以空氣汙染的影響範圍最廣,也最難以 捉摸和防治。惡劣的空氣品質,不只危害人們的健 康也是破壞環境的元凶,所以全世界都投入大量的 人力與物力希望能改善空氣品質。目前國內環保署 的空氣品質檢測站,大多使用大型儀器,並不適合 機動防治;另一方面,空氣汙染不止時間難以掌控 甚且飄忽不定,不會侷限在一定範圍,以現行的固 定式環保署空氣品質檢測站,無法即時掌握到空氣 汙染源位置及其相關飄散資訊,若要進行即時數據 分析困難甚多。因此本研究團隊致力發展一套完整 的乘載於無人飛行器之可攜式空氣品質監測系統, 不僅可提高儀器的機動性,達到機動監控與主動防 治的目的,並可即時傳送資訊以利進行即時數據分 析,提供決策或執法單位快速研擬防治空氣汙染對 策或稽查異常汙染。 如圖 1 來說明本研究之使用情境:利用九架無 人飛行載具追蹤空氣汙染來源,執行日常空氣品質 監測工作,當發現異常汙染情形時,由本計畫研發 之系統:『應用於工廠煙道環境之即時光學空氣品 應用於工廠煙道環境之即時光學空 氣品質監測系統 Real-time Optical-type Air Quality Index System Application in Industrial Flue Gas 邱裕中 Yu-Zung Chiou 在本研究計畫,我們研究團隊計劃開發一應用於工廠煙道環境之即時光學空氣品質監測系統。此系統由帶 通光檢測器、雷射及 220 cm 光路傳輸組成。帶通光檢測器的吸收波長預計為 390 nm 到 420 nm。二氧化 氮的檢測目前初估已達約 5 ppm。在此必須強調,相較於傳統的氣體感測器,本團隊開發的系統無需替換 感測器頭。 This article introduces the manufacturing and design of the real-time optical-type air quality index system application in industrial flue gas. The system consists of a band-pass photodetector, a laser and a 220 cm light path. The wavelength of absorption of the band-pass photodetector is forecasted from 390 nm to 420 nm. The detect limit of nitrogen dioxide is estimated to be approximately 5 ppm. We have to emphasize that there is no need to replace sensor head in our system as compare to the traditional gas sensor. 智慧氣體 感測器專題
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61科儀新知 218期 108.3
一、前言
工業革命以來,人類生活日新月異、進步一日
千里,然而藉由進步的科技而得的方便舒適生活並
不是白吃的午餐,人類為此付出了環境汙染的代
價;其中又以空氣汙染的影響範圍最廣,也最難以
捉摸和防治。惡劣的空氣品質,不只危害人們的健
康也是破壞環境的元凶,所以全世界都投入大量的
人力與物力希望能改善空氣品質。目前國內環保署
的空氣品質檢測站,大多使用大型儀器,並不適合
機動防治;另一方面,空氣汙染不止時間難以掌控
甚且飄忽不定,不會侷限在一定範圍,以現行的固
定式環保署空氣品質檢測站,無法即時掌握到空氣
汙染源位置及其相關飄散資訊,若要進行即時數據
分析困難甚多。因此本研究團隊致力發展一套完整
的乘載於無人飛行器之可攜式空氣品質監測系統,
不僅可提高儀器的機動性,達到機動監控與主動防
治的目的,並可即時傳送資訊以利進行即時數據分
析,提供決策或執法單位快速研擬防治空氣汙染對
策或稽查異常汙染。
如圖 1 來說明本研究之使用情境:利用九架無人飛行載具追蹤空氣汙染來源,執行日常空氣品質
監測工作,當發現異常汙染情形時,由本計畫研發
之系統:『應用於工廠煙道環境之即時光學空氣品
應用於工廠煙道環境之即時光學空氣品質監測系統Real-time Optical-type Air Quality Index System Application in Industrial Flue Gas
This article introduces the manufacturing and design of the real-time optical-type air quality index system application in industrial fl ue gas. The system consists of a band-pass photodetector, a laser and a 220 cm light path. The wavelength of absorption of the band-pass photodetector is forecasted from 390 nm to 420 nm. The detect limit of nitrogen dioxide is estimated to be approximately 5 ppm. We have to emphasize that there is no need to replace sensor head in our system as compare to the traditional gas sensor.
High-resolution (2 cm1) results ofVandaele et al.,J. Quant, Spectrosc, Radiat. Transfer 5, (1998) 171JPL-2006 and JPL-2010 recommendations;Averages over the U TA atmospherical intervals(500-cm-1 intervals in the region 240-300nm,1-nm intervals in the region 300 to 321 nm,2-nm intervals in the region 321.5 to 326.5 nm,and 5-nm intervals above 330 nm)using the data of Vandaele et al. (1998)
200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700
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Wavelength (nm)
Absorption cross sections of nitrogen dioxide NO2 at 294 KResults from the year 1998 and JPL-2006 and JPL-2010 recommendations