基于吸收光谱技术的气体检测方法与流程

本发明涉及气体检测，特别涉及基于吸收光谱技术的气体检测方法。

背景技术：

1、非分散红外(ndir)技术根据不同的气体对不同波长的红外光吸收率不同，得到气体的浓度信息。

2、基于ndir技术的气体浓度测量与气体的压力有着很大的相关性，如气体压力从60kpa变到130kpa，仪表测量浓度c仪表与标气浓度c标气的比值从40％变到150％。由于不同气体压力下，痕量气体的吸收谱线与压力的关系呈非线性关系，因此在实际的ndir应用场景中基本都采用压力补偿，如：

3、1.线性比例压力补偿方法，补偿后浓度c仪表是仪表原始浓度，p0是大气压力，p是样气压力。

4、2.幂函数补偿方法，补偿后浓度c仪表是仪表原始浓度，p是样气压力，a、b分别是拟合系数。

5、3.多项式函数补偿方法，补偿后浓度c补偿＝(a+b·p+c·p2+d·p3)·c仪表，c仪表是仪表原始浓度，p是样气压力，a、b、c、d分别是拟合系数。

6、采用上述三种补偿算法，分别对浓度是10ppm、25ppm、50ppm和80ppm标气的数据进行补偿，补偿后的结果如图1-4所示，由图可见，线性比例补偿在10ppm到25ppm标气浓度时，补偿效果较好；幂函数补偿与多项式函数补偿方法在50ppm到80ppm标气浓度时，补偿效果较好。但，这三种方法均无法实现10ppm到80ppm的大范围浓度变化下的气体浓度的高效补偿。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种基于吸收光谱技术的气体检测方法。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、基于吸收光谱技术的气体检测方法，包括以下步骤。

4、(a1)将多种浓度标气分别通入气体池，并调整气体池内压力，获得多种浓度标气在不同压力下的浓度值c仪；

5、(a2)对同一标气的和标气压力p进行拟合，获得与标气对应的压力拟合参数p′，c标是标气的标称浓度；

6、(a3)对标气标称浓度c标和其对应的压力拟合参数p′进行处理，获得压力拟合参数p′和标称浓度c标间的对应关系，并存储；

7、(a4)将样气通入气体池，获得气体池内样气压力p测，并利用吸收光谱技术获得样气的仪表浓度c测，得到浓度p0是大气压力；

8、(a5)将浓度c代入所述对应关系，得到与浓度c对应的p实，从而得到样气浓度

9、

10、与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

11、1.检测效率高；

12、本专利采用的算法，与传统的幂函数与指数函数拟合的方法，需要拟合的参数少，运行的速度快，检测效率高；

13、2.检测误差小；

14、本专利采用的算法在不同浓度下，均能够实现高效的压力补偿效果，补偿效果大大优于三种传统算法。

技术特征：

1.基于吸收光谱技术的气体检测方法，所述基于吸收光谱技术的气体检测方法包括以下步骤。

2.根据权利要求1所述的基于吸收光谱技术的气体检测方法，其特征在于，在步骤(a2)中，拟合的方式为：

3.根据权利要求1所述的基于吸收光谱技术的气体检测方法，其特征在于，在步骤(a2)中，利用多项式插值，得出所述对应关系。

4.根据权利要求1所述的基于吸收光谱技术的气体检测方法，其特征在于，所述样气的浓度范围是10-80ppm。

5.根据权利要求1所述的基于吸收光谱技术的气体检测方法，其特征在于，所述吸收光谱技术是ndir。

技术总结
本发明提供了基于吸收光谱技术的气体检测方法，包括以下步骤：(A1)将多种浓度标气分别通入气体池，并调整气体池内压力，获得多种浓度标气在不同压力下的浓度值C<subgt;仪</subgt;；(A2)对同一标气的和标气压力P进行拟合，获得与标气对应的压力拟合参数P′，C<subgt;标</subgt;是标气的标称浓度；(A3)对标气标称浓度C<subgt;标</subgt;和其对应的压力拟合参数<subgt;P</subgt;′进行处理，获得压力拟合参数P′和标称浓度C<subgt;标</subgt;间的对应关系，并存储；(A4)将样气通入气体池，获得气体池内样气压力P<subgt;测</subgt;，并利用吸收光谱技术获得样气的仪表浓度C<subgt;测</subgt;，得到浓度P<subgt;0</subgt;是大气压力；(A5)将浓度C代入所述对应关系，得到与浓度C对应的P<subgt;实</subgt;，从而得到样气浓度本发明具有检测误差小等优点。

技术研发人员：许亮,桑强,沈兴超,吴熙
受保护的技术使用者：浙江灵析光电技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14