四氟化碳气体浓度检测校正方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种四氟化碳气体浓度检测校正方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：通过双光路检测系统利用双波长红外差分检测法测量出不同温度下的四氟化碳气体浓度值；将测量出的四氟化碳气体浓度值和对应的温度值输入至RBF神经网络进行训练；将对测试样本测量所得的四氟化碳气体浓度值输入至训练好的RBF神经网络进行测试并开展反演计算，得到校正后的四氟化碳气体实际浓度值。本申请利用四氟化碳对红外光谱的吸收特性来检测出四氟化碳气体浓度，不受测试环境的影响，具有良好的灵敏度、可靠性、稳定性、使用寿命长等特点，并且经训练好的RBF神经网络的测试及反演计算，可以对双光路检测系统进行温度校正，获取准确的实际浓度值。

【技术实现步骤摘要】
四氟化碳气体浓度检测校正方法、装置、设备及存储介质
本专利技术涉及气体浓度检测
，特别是涉及一种四氟化碳气体浓度检测校正方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
目前，四氟化碳(CF4)浓度的检测方法主要采用电化学传感器来进行，具有测量速度快、操作方便等优势。但是，在检测过程中气体颜色易改变，导致灵敏度不高，且容易受到外界环境的影响，导致检测结果准确度不高。因此，如何提高CF4浓度检测的灵敏度和准确度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种四氟化碳气体浓度检测校正方法、装置、设备及存储介质，可以准确检测出四氟化碳气体浓度，灵敏度高、可靠性好、稳定性强。其具体方案如下：一种四氟化碳气体浓度检测校正方法，包括：通过双光路检测系统利用双波长红外差分检测法测量出不同温度下的四氟化碳气体浓度值；将测量出的所述四氟化碳气体浓度值和对应的温度值输入至RBF神经网络进行训练；将对测试样本测量所得的四氟化碳气体浓度值输入至训练好的所述RBF神经网络进行测试并开展反演计算，得到校正后的四氟化碳气体实际浓度值。优选地，在本专利技术实施例提供的上述四氟化碳气体浓度检测校正方法中，所述双光路检测系统包括红外光源，与所述红外光源正对的气体采样室，位于所述气体采样室远离所述红外光源的一侧用于透射测量光的第一滤光片和用于透射参考光的第二滤光片，与所述第一滤光片与所述第二滤光片接触的探测器，与所述探测器电性连接的信号放大器，以及与所述信号放大器电性连接的信号处理模块。优选地，在本专利技术实施例提供的上述四氟化碳气体浓度检测校正方法中，通过双光路检测系统利用双波长红外差分检测法测量出四氟化碳气体浓度值，包括：所述红外光源发出的红外光束经准直后进入内置有四氟化碳气体的所述气体采样室；被四氟化碳气体吸收特定波长的红外光束作为测量光；波长不受四氟化碳气体影响的红外光束作为参考光；在所述测量光经所述第一滤光片透射后，检测所述测量光的光强；在所述参考光经所述第二滤光片透射后，检测所述参考光的光强；所述探测器将检测出的所述测量光和所述参考光的光强分别转换成电信号；通过所述信号放大器将所述电信号传输至信号处理模块，得出四氟化碳气体浓度。优选地，在本专利技术实施例提供的上述四氟化碳气体浓度检测校正方法中，所述气体采样室的筒身为圆柱形结构，两侧为半球形，内部为经抛光镀金处理后而形成的。优选地，在本专利技术实施例提供的上述四氟化碳气体浓度检测校正方法中，在将测量出的所述四氟化碳气体浓度值和对应的温度值输入至RBF神经网络进行训练之后，还包括：通过PSO算法对所述RBF神经网络的径向基中心和基带宽度进行优化。优选地，在本专利技术实施例提供的上述四氟化碳气体浓度检测校正方法中，通过PSO算法对所述RBF神经网络的径向基中心和基带宽度进行优化，具体包括：根据粒子结构初始化种群，每个粒子中参数根据所述RBF神经网络的隐含层结构随机产生；计算并评估所述种群中各粒子适应度，若本代产生的局部最优值优于全局最优值则进行取代，全局最优值达到设定阈值或迭代达到最大次数则保存结果；利用粒子群优化算法速度和位置的更新公式产生新一代种群，将粒子群优化算法全局最优值作为所述RBF神经网络的隐含层结构参数，并根据隐含层结构参数重新计算所述RBF神经网络的输出层权值，以完成优化；其中所述隐含层结构参数包括径向基中心和基带宽度。本专利技术实施例还提供了一种四氟化碳气体浓度检测校正装置，包括：双光路检测系统，用于利用双波长红外差分检测法测量出不同温度下的四氟化碳气体浓度值；网络训练模块，用于将测量出的所述四氟化碳气体浓度值和对应的温度值输入至RBF神经网络进行训练；反演计算模块，用于将对测试样本测量所得的四氟化碳气体浓度值输入至训练好的所述RBF神经网络进行测试并开展反演计算，得到校正后的四氟化碳气体实际浓度值。优选地，在本专利技术实施例提供的上述四氟化碳气体浓度检测校正装置中，还包括：PSO优化模块，用于通过PSO算法对所述RBF神经网络的径向基中心和基带宽度进行优化。本专利技术实施例还提供了一种四氟化碳气体浓度检测校正设备，包括处理器和存储器，其中，所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现如本专利技术实施例提供的上述四氟化碳气体浓度检测校正方法。本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如本专利技术实施例提供的上述四氟化碳气体浓度检测校正方法。从上述技术方案可以看出，本专利技术所提供的一种四氟化碳气体浓度检测校正方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：通过双光路检测系统利用双波长红外差分检测法测量出不同温度下的四氟化碳气体浓度值；将测量出的四氟化碳气体浓度值和对应的温度值输入至RBF神经网络进行训练；将对测试样本测量所得的四氟化碳气体浓度值输入至训练好的RBF神经网络进行测试并开展反演计算，得到校正后的四氟化碳气体实际浓度值。本专利技术利用四氟化碳对红外光谱的吸收特性来检测出四氟化碳气体浓度，不受测试环境的影响，具有良好的灵敏度、可靠性、稳定性、使用寿命长等特点，并且经训练好的RBF神经网络的测试及反演计算，可以对双光路检测系统进行温度校正，获取准确的实际浓度值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的四氟化碳气体浓度检测校正方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的在不同温度下不同试验浓度点未校正前的绘制点图；图3为本专利技术实施例提供的RBF神经网络的拓扑结构；图4为本专利技术实施例提供的四氟化碳气体的红外吸收谱图；图5为本专利技术实施例提供的双光路检测系统的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的PSO-RBF算法温度校正流程图；图7为本专利技术实施例提供的PSO-RBF算法收敛曲线图；图8为本专利技术实施例提供的在不同温度下不同试验浓度点未校正前和校正后进行对比的绘制点图；图9为本专利技术实施例提供的四氟化碳气体浓度检测校正装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种四氟化碳气体浓度检测校正方法，如图1所示，包括以下步骤：S101、通过双光路检测系统利用双波长红外差分检测法测量出不同温度下的四氟化碳气体浓度值；非分散红外线技术(Non-DispersiveInfraRed，NDIR)是指当气体吸收了特定波长的红外辐射，并由其产生特定的振动或转动运动从而引起偶极矩的净变化，产生气体振动和转动能激发从基态到激发态的跃迁，使相应于这个区域的透射光度减弱。由于不同的气体吸收特定波长的红外线，当红外光线穿过气体时，气体会选择性地吸收特定波长的红外光导致光强衰减，光强的衰减程度与气体的浓度呈正比，因此可以通过分析红外光强的衰减程度对气体浓度进行定性定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四氟化碳气体浓度检测校正方法，其特征在于，包括：通过双光路检测系统利用双波长红外差分检测法测量出不同温度下的四氟化碳气体浓度值；将测量出的所述四氟化碳气体浓度值和对应的温度值输入至RBF神经网络进行训练；将对测试样本测量所得的四氟化碳气体浓度值输入至训练好的所述RBF神经网络进行测试并开展反演计算，得到校正后的四氟化碳气体实际浓度值。

【技术特征摘要】
1.一种四氟化碳气体浓度检测校正方法，其特征在于，包括：通过双光路检测系统利用双波长红外差分检测法测量出不同温度下的四氟化碳气体浓度值；将测量出的所述四氟化碳气体浓度值和对应的温度值输入至RBF神经网络进行训练；将对测试样本测量所得的四氟化碳气体浓度值输入至训练好的所述RBF神经网络进行测试并开展反演计算，得到校正后的四氟化碳气体实际浓度值。2.根据权利要求1所述的四氟化碳气体浓度检测校正方法，其特征在于，所述双光路检测系统包括红外光源，与所述红外光源正对的气体采样室，位于所述气体采样室远离所述红外光源的一侧用于透射测量光的第一滤光片和用于透射参考光的第二滤光片，与所述第一滤光片与所述第二滤光片接触的探测器，与所述探测器电性连接的信号放大器，以及与所述信号放大器电性连接的信号处理模块。3.根据权利要求2所述的四氟化碳气体浓度检测校正方法，其特征在于，通过双光路检测系统利用双波长红外差分检测法测量出四氟化碳气体浓度值，包括：所述红外光源发出的红外光束经准直后进入内置有四氟化碳气体的所述气体采样室；被四氟化碳气体吸收特定波长的红外光束作为测量光；波长不受四氟化碳气体影响的红外光束作为参考光；在所述测量光经所述第一滤光片透射后，检测所述测量光的光强；在所述参考光经所述第二滤光片透射后，检测所述参考光的光强；所述探测器将检测出的所述测量光和所述参考光的光强分别转换成电信号；通过所述信号放大器将所述电信号传输至信号处理模块，得出四氟化碳气体浓度。4.根据权利要求3所述的四氟化碳气体浓度检测校正方法，其特征在于，所述气体采样室的筒身为圆柱形结构，两侧为半球形，内部为经抛光镀金处理后而形成的。5.根据权利要求1所述的四氟化碳气体浓度检测校正方法，其特征在于，在将测量出的所述四氟化碳气体浓度值和对应的温度值输入至RBF神经网络进行训练之后，还...

【专利技术属性】
技术研发人员：张施令，姚强，周艳玲，李京伟，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司电力科学研究院，国网重庆市电力公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50