一种用于FID检测器的氧干扰补偿方法

技术领域

本发明涉及气体测量技术领域，具体涉及一种用于FID检测器的氧干扰补偿方法。

背景技术

目前，采用FID检测器测量非甲烷总烃主要有三种方法：气相色谱法、催化氧化法、低温冷冻预浓缩法。其中催化氧化法原理为：将一路待测气体直接通入FID检测器得到总烃的含量，而将另一路同样的待测气体通过加热的催化剂，将待测气体中除甲烷以外的烃类反应生成二氧化碳和水后，再将待测气体中剩余的甲烷通入FID检测器得到甲烷的含量，之后用总烃的含量减去甲烷的含量就可以得到非甲烷总烃的含量。但是该方法下，使用FID检测器对总烃以及甲烷的含量进行检测时，由于氧气协同效应的存在，待测气体中的氧气会对FID检测器的测量结果带来干扰，从而使得FID检测器的测量结果不准确。

为了纠正氧干扰对FID检测器的测量结果的影响，现有技术使用单量程点校准来对FID检测器的测量结果进行补偿，但这种方法仅能在标准气体的标称值这一单一量程点上对氧干扰进行补偿，而无法在FID检测器的整个量程范围内对氧干扰进行补偿，氧干扰补偿效果较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于FID检测器的氧干扰补偿方法，能够有效解决现有技术中的单量程点校准方法氧干扰补偿效果较差的问题。

下文中将给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，此概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明提供的一种用于FID检测器的氧干扰补偿方法，包括：

对FID检测器进行单量程点校准；

将待测气体通入FID检测器，得到待测气体的第一浓度数据；

将样品气体通入FID检测器，基于样品气体的标称值和获取到的样品气体的浓度数据，得到氧干扰补偿模型；

将待测气体的第一浓度数据输入氧干扰补偿模型，得到待测气体的第二浓度数据；

判断待测气体的第二浓度数据与实验室标准数据的比值是否在一预设范围内，若超出该预设范围，则更新氧干扰补偿模型，若没有超出该预设范围，则保持氧干扰补偿模型。

在一些实施例中，所述氧干扰补偿模型为二阶多项式：

y(x)＝ax

其中，x为待测气体的第一浓度数据，y(x)为待测气体的第二浓度数据，a、b、c为二阶多项式系数。

进一步的，将样品气体通入FID检测器，基于样品气体的标称值和获取到的样品气体的浓度数据，得到氧干扰补偿模型，具体包括：

将至少三种不同浓度的样品气体分别通入FID检测器，获取到样品气体的浓度数据；

将样品气体的浓度数据作为x，对应的样品气体的标称值作为y代入二阶多项式y(x)＝ax

进一步的，所述样品气体的氧含量不为零。

在一些实施例中，所述更新氧干扰补偿模型，具体包括，将氧干扰补偿模型中的系数c替换为c′：

c′＝c+(d-d′)

其中，d为实验室标准数据，d′为待测气体的第二浓度数据。

在一些实施例中，所述实验室标准数据为单量程点校准时采用的标准气体的标称值。

本发明在现有的单量程点校准的基础上，提出了一种用于FID检测器的氧干扰补偿方法，有效解决了现有技术中的单量程点校准方法氧干扰补偿效果较差的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本申请的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1是根据本发明实施例提供的一种用于FID检测器的氧干扰补偿方法的流程图。

图2是根据本发明实施例提供的一种二阶多项式的曲线图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下文中将结合附图对本发明的示例性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施例的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中可以做出很多特定于实施例的决定，以便实现开发人员的具体目标，并且这些决定可能会随着实施例的不同而有所改变。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

应理解的是，本发明并不会由于如下参照附图的描述而只限于所描述的实施形式。在本文中，在可行的情况下，实施例可以相互组合、不同实施例之间的特征替换或借用、在一个实施例中省略一个或多个特征。

图1示出了根据本发明实施例提供的一种用于FID检测器的氧干扰补偿方法100的流程图，该方法具体包括：

步骤110：对FID检测器进行单量程点校准。

本发明实施例中，对FID检测器进行单量程点校准，一种常用的方式是先将除烃空气(由零气发生器除烃后得到)作为零点气体通入FID检测器，记录FID检测器的信号值为零点Z(单位：pA)；再向FID检测器通入标称值为N(单位：ppm)的采用空气为稀释气的标准气体，并记录FID检测器的信号值为A(单位：pA)，则可以求得单量程点校准的校准倍率为k＝N/(A-Z)。进一步的，在将某一浓度的含烃气体通过FID检测器，并得到FID检测器的信号值为A

步骤120：将待测气体通入FID检测器，得到待测气体的第一浓度数据。

本发明实施例中，所述待测气体的氧含量不为零，例如，所述待测气体可以是空气为稀释气的甲烷气体或者空气为稀释气的其他烃类气体。

本发明实施例中，当向FID检测器通入待测气体后，获取到FID检测器的信号值为A

步骤130：将样品气体通入FID检测器，基于样品气体的标称值和获取到的样品气体的浓度数据，得到氧干扰补偿模型。

本发明实施例中，所述样品气体的氧含量不为零，本发明实施例中所述样品气体可以是标称值已知的以空气为稀释气的甲烷气体或者其他烃类气体。

本发明实施例中，所述氧干扰补偿模型可以为通过软件预设的二阶多项式：y(x)＝ax

本发明实施例中，为进一步得到二阶多项式的系数a、b、c的值，可以将至少三种不同浓度的样品气体分别通入FID检测器，本发明实施例中，所述样品气体的标称值为已知的预设值，在将样品气体通入FID检测器后，可根据FID检测器的信号值获取到样品气体的浓度数据，例如本发明实施例中，可以将三种不同浓度的标称值为y

进一步的，将至少三种不同浓度的样品气体的浓度数据作为x，对应的样品气体的标称值作为y代入二阶多项式y(x)＝ax

例如，本发明实施例中，可以选择将四种不同的样品气体分别通入FID检测器，获取到的样品气体的浓度数据以及对应的样品气体的标称值如表1所示。

表1-样品气体的浓度数据以及样品气体的标称值

进一步的，本发明实施例中，可以选择表1中的前三组数据，将样品气体的浓度数据作为x，对应的样品气体的标称值作为y代入二阶多项式y(x)＝ax

131＝10167.092224a+100.832b+c

264＝40118.087025a+200.295b+c

394＝90179.489401a+300.299b+c

进而计算求得二阶多项式为y(x)＝-0.0002x

步骤140：将待测气体的第一浓度数据输入氧干扰补偿模型，得到待测气体的第二浓度数据。

本发明实施例中，将待测气体的第一浓度数据输入氧干扰补偿模型：y(x)＝ax

例如，在本发明实施例通过步骤130提供的所述氧干扰补偿模型具体为：y(x)＝-0.0002x

表2给出了同一种待测气体仅通过单量程点校准后得到的第一浓度数据以及进一步通过本发明实施例提供的氧干扰补偿模型得到的第二浓度数据的氧干扰补偿效果对比，从表中可以看出，本发明实施例通过以二阶多项式的形式对FID检测器的第一浓度数据进行进一步校准，有效提高了FID检测器的氧干扰补偿效果，且响应因子的指标也得到了有效改善。

表2-单量程点校准及氧干扰补偿模型补偿效果对比

实际使用中，一段时间后，通过氧干扰补偿模型得到的第二浓度数据会发生偏移，因此需要对偏移进行识别，并在偏移超过一预设范围时对氧干扰补偿模型进行偏移校正，本发明实施例进一步提供了如下对第二浓度数据的偏移进行识别并根据偏移情况对氧干扰补偿模型进行偏移校正的方法。

步骤150：判断待测气体的第二浓度数据与实验室标准数据的比值是否在一预设范围内，若超出该预设范围，则更新氧干扰补偿模型，若没有超出该预设范围，则保持氧干扰补偿模型。

本发明实施例中，通过软件预设的功能判断待测气体的第二浓度数据与实验室标准数据的比值是否在一预设范围内。本发明实施例中，所述实验室标准数据为对FID检测器进行单量程点校准时采用的标准气体的标称值，也即，判断待测气体的第二浓度数据与单量程点校准时采用的标准气体的标称值的比值是否在一预设范围内，例如，本发明实施例中，所述预设范围可以是0.9～1.1，当第二浓度数据与单量程点校准时采用的标准气体的标称值的比值超出该预设范围时，则更新氧干扰补偿模型，当第二浓度数据与单量程点校准时采用的标准气体的标称值的比值没有超出该预设范围时，则保持氧干扰补偿模型。值得注意的是，本发明实施例中给出的以上预设范围仅为示例，本领域技术人员可根据实际需要选择合适的数值范围。

本发明实施例中，所述更新氧干扰补偿模型，具体可以是将氧干扰补偿模型中的系数c替换为c′：

c′＝c+(d-d′)

其中，d为实验室标准数据，d′为待测气体的第二浓度数据。

由于本发明实施例中所述实验室标准数据为单量程点校准时采用的标准气体的标称值，因此在本发明实施例中更新氧干扰补偿模型实际为计算单量程点校准时采用的标准气体的标称值与待测气体的第二浓度数据的差值，例如，在标准气体的标称值为100ppm，待测气体的第二浓度数据为97.32ppm的情况下，可以得到c′＝c+2.68，也即氧干扰补偿模型更新为：y(x)＝ax

本发明实施例中，所述更新氧干扰补偿模型，可以是软件在识别到第二浓度数据与单量程点校准时采用的标准气体的标称值的比值超出预设范围后，对用户发送提醒信息，用户获取到提醒信息后，根据实际情况选择触发或者不触发对氧干扰补偿模型的更新；也可以是软件在识别到第二浓度数据与单量程点校准时采用的标准气体的标称值的比值超出预设范围后，自动对氧干扰补偿模型进行更新。

本发明实施例中，通过对第二浓度数据进行偏移识别，并在偏移超过预设范围时对氧干扰补偿模型进行更新，能够有效的降低偏移对氧干扰补偿造成的影响，从而保证氧干扰补偿的精度。

以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并非局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。