基于吸收光谱技术的气体检测方法

技术领域

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

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。

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

1.线性比例压力补偿方法，补偿后浓度

2.幂函数补偿方法，补偿后浓度

3.多项式函数补偿方法，补偿后浓度C

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。

发明内容

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。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

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

(A2)对同一标气的

(A3)对标气标称浓度C

(A4)将样气通入气体池，获得气体池内样气压力P

(A5)将浓度C代入所述对应关系，得到与浓度C对应的P

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1.检测效率高；

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；

2.检测误差小；

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。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1-4是现有技术中三种补偿方法处理不同浓度气体的结果示意图；

图5是根据本发明实施例基于吸收光谱技术的气体检测方法的流程示意图；

图6是本发明实施例中

图7是本发明实施例中参数P′和标称浓度C

图8-11是不同浓度下本发明方法和现有技术方法对比示意图；

图12是本发明方法在不同浓度下的相对误差对比示意图。

具体实施方式

图5-12和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了解释本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1：

图5示意性地给出了本发明实施例的基于吸收光谱技术的气体检测方法的流程图，如图5所示，所述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

(A2)对同一标气的

(A3)对标气标称浓度C

(A4)将样气通入气体池，获得气体池内样气压力P

(A5)将浓度C代入所述对应关系，得到与浓度C对应的P

为了降低拟合难度，进一步地，在步骤(A2)中，拟合的方式为：

为了获得所述对应关系，进一步地，在步骤(A2)中，利用多项式插值，得出所述对应关系。

实施例2：

根据本发明实施例1的基于吸收光谱技术的气体检测方法在一氧化碳检测的应用例。

在本应用例中，如图5所示，所述基于吸收光谱技术的气体检测方法包括以下步骤：

(A1)将浓度为10ppm、25ppm、50ppm、80ppm的一氧化碳标气分别通入气体池，并调整气体池内压力，每一浓度的标气对应标气压力，压力从50kPa递增到130kPa，步长是10kPa，利用NDIR技术获得每一浓度标气在不同压力下的浓度值C

(A2)对同一标气的

(A3)对标气标称浓度C

(A4)将样气通入气体池，获得气体池内样气压力P

(A5)将浓度C代入所述对应关系，得到与浓度C对应的P

验证例：

根据本发明实施例2的基于吸收光谱技术的气体检测方法去检测浓度为10ppm、25ppm、50ppm、80ppm的一氧化碳标气。

获得的