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差分光度法（DOAS）是利用气体分子在紫外/可见波段的特征吸收来精确测量气体浓度的光学方法，在气体污染物探测方面具有广泛的应用。对烟气中有害气体的监测也是作为环境保护的重要依据。本文采用紫外DOAS技术，对CEMS（连续烟气监测系统）进行了理论研究与技术实现。通过对DOAS原理、吸收光谱的模型、光谱数据处理等的分析，提出了基于DOAS的气体测量和计算模型。在具体的系统实现过程中，重点研究了CCD像素定位算法计算、消除烟尘和水汽影响、光谱数据的高速采集、测量结果误差的控制等问题。本文主要研究内容与创新点：1、本文分析了朗伯-比尔定律的理论模型和在实际测量条件下的测量模型。研究了瑞利散射和米氏（Mie）散射对于吸收光谱的影响，得到了包括瑞利散射和Mie散射对于气体分子吸收影响的测试模型。通过进一步修改测量模型的方法可以消除瑞利散射和Mie散射对气体测量的影响。2、探索和研究全息光栅在光谱分光方面的应用。通过全息光栅可以得到精确的光谱图。同时为了使测试结果精确，对各种光学器件的原理和性能详细分析，实现了较为合理的选型。通过全息光栅模型推导，确定CCD上像素对应光谱的位置。3、通过硬件设计、元件驱动时序及接口驱动设计，光谱采集实现了数据的高速精确采集与计算，避免采集错误与误差。4、依据DOAS原理，研究了烟气SO2和NOx校准方法，以此提高烟气监测的准确度。通过对气体浓度数据进行校正，系统达到了实用性的要求。5、研制了烟气排放连续监测系统，根据要求设计了系统硬件和软件。并对系统进行了测试，确定系统实际性能。