一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿方法及系统，将不同稀释倍数下的待测样品气体浓度数据进行线性拟合，从而根据线性拟合系数补偿湿度变化引起的气态化合物浓度测量误差。本发明专利技术的湿度补偿方法及系统简单灵活，易于操作，适用于不同类型气体的湿度补偿，可提升车内气体样品浓度测量的准确性。

Humidity compensation method and system for on-line odor detection system in vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿方法及系统
本专利技术涉及车内气味检测领域，更具体的说，本专利技术涉及一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿方法及系统。
技术介绍
目前汽车行业现行的车内气味表征方法仍以人的主观评价为主，除了存在可能的职业健康危害、主观影响较大、统计性较差外，还在其它技术方面存在较大问题，无法满足气味在线检测的要求。而以气敏传感器为检测器的电子鼻系统具有快速、在线、实时测量等优点，应用前景十分广泛。但由于气敏传感器自身的原因，其输出信号会随着环境因素等发生波动即漂移现象。实验表明：当湿度超过某一临界值后，随着湿度的增加，气敏传感器会出现示数异常变化甚至为零的现象，无法准确测量气体浓度。常见的传感器湿度补偿方法有两种，分别为硬件层面补偿和软件层面补偿。其中，硬件层面的补偿主要是在构建硬件电路时通过利用某些元器件实现对温度、湿度的补偿，一般常用的是在负载电路上并联或者串联湿敏电阻来实现，此种方法的补偿效果一般，并且不具备灵活操作性。软件层面的补偿指的是补偿算法，可根据气体传感器的湿度特性曲线利用插值或者拟合的方法求出相应的修正曲线或者函数公式，虽然方法简单，但存在传感器对不同气体样品的湿度特性之间没有显著规律、湿度特性先验信息较少且难以覆盖所有气味样品等缺点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿方法及系统，简单灵活，易于操作，适用于不同类型气体的湿度补偿，可提升气体样品浓度测量的准确性。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿方法，包括如下步骤：步骤A：获取待测样品所处环境背景浓度值；步骤B：通过车内气味在线检测系统采样获取待测样品原始气体；步骤C：通过车内气味在线检测系统获取不同稀释倍数下的待测样品气体；步骤D：通过车内气味在线检测系统测量获取不同稀释倍数下的待测样品气体浓度数据；步骤E：对上述获取的不同稀释倍数下的待测样品气体浓度数据进行线性拟合，绘制拟合曲线，拟合曲线对应的公式如下：y＝px+q，其中，y为气体浓度；x为稀释倍数的倒数；p、q为线性拟合系数；步骤F：按照拟合曲线对车内气味在线检测系统采样结果进行湿度补偿，即计算x＝1时的y值，将其作为修正后的气体浓度值，用以克服湿度变化引起的气体检测仪响应值漂移。进一步的，还包括如下步骤，步骤G：重复步骤B获取多个待测样品原始气体平行样；步骤H：重复步骤C获取不同稀释倍数下的多个待测样品气体平行样；步骤I：通过检测得到不同稀释倍数下的多组待测样品气体浓度数据；步骤J：对步骤I获取的不同稀释倍数下的多组待测样品气体浓度数据分别进行线性拟合，绘制拟合曲线；步骤K：按照获得的拟合曲线的拟合系数对车内气味在线监测系统的多组采样结果分别进行计算，得到多组修正后的待测样品气体浓度数据，取所有修正后的待测样品气体浓度数据的平均值作为最终湿度补偿的待测样品气体浓度，以补偿湿度变化引起的浓度测量误差。进一步的，所述稀释倍数的选取数量不少于3个。进一步的，步骤I所述多组待测样品的选取数量不少于3组。使用一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿方法的系统，包括文丘里管、第一调节阀门、气体检测仪、第一进气通道、第二进气通道和第二调节阀门，所述第二进气通道经文丘里管与气体检测仪连通，所述第一进气通道与气体检测仪连通，该第一进气通道与气体检测仪的连接通路上设有第二调节阀门，所述第一进气通道还与文丘里管连通，且第一进气通道与文丘里管的连接通路上设有第一调节阀门。进一步的，所述气体检测仪为PID检测仪。进一步的，所述第一调节阀门为针型阀。进一步的，所述第一进气通道为样品气进气通道，所述第二进气通道为载气进气通道。进一步的，所述第二进气通道与文丘里管的连接通路上设有活性炭管和除湿硅胶管。进一步的，所述文丘里管与气体检测仪的连接通路上设有第二电磁阀，所述第一进气通道与第一调节阀门的连接通路上设有第一电磁阀。相对于现有技术，本专利技术所述的一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿方法及系统，其优势在于：(1)本专利技术的用于车内气味在线检测系统的湿度补偿方法，通过在不同稀释倍数下即不同湿度浓度下测量待测样品气体浓度，然后用湿度影响可以忽略不计的较低湿度条件下的气体浓度数据拟合计算得到不稀释条件下的气体浓度，从而有针对性的对待测样品气体进行湿度补偿。(2)本专利技术在获取多组不同稀释倍数下的样品气体浓度数据时，将多组修正后的待测样品气体浓度数据取平均值作为最终湿度补偿的待测样品气体浓度，此方法可显著增强所获取数据的准确性，增强本专利技术湿度补偿结果的准确性。(3)本专利技术方法不改变原有车内气味在线检测系统的组成结构，仅在使用方法上增加步骤，实现了对车内气味在线检测系统的湿度补偿功能，提高了该系统的性能，增加了该系统的市场竞争力。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例1所述的一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿模型；图2为本专利技术实施例2所述的一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿模型；图3为本专利技术实施例3所述的一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿模型；图4为本专利技术实施例3所述的一种VOC气体湿度特性曲线图；图5为本专利技术实施例1-4所述的一种用于车内气味在线检测系统结构图。附图标记说明：1-文丘里管；2-第一调节阀门；3-气体检测仪；4-第一进气通道；5-第二进气通道；6-第二调节阀门；7-第一电磁阀；8-活性炭管；9-除湿硅胶管；10-第二电磁阀；11-第三电磁阀；12-出气通道；a-样品气；b-载气。具体实施方式下面将结合实施例来详细说明本专利技术。实施例1：本实施例提供了一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿方法和系统，如图5所示，其中的车内气味在线检测系统使用一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿方法的系统，包括文丘里管1、第一调节阀门2、气体检测仪3、第一进气通道4、第二进气通道5和第二调节阀门6，第二进气通道5经文丘里管1与气体检测仪3连通，第一进气通道4与气体检测仪3连通，该第一进气通道4与气体检测仪3的连接通路上设有第二调节阀门6，第一进气通道4还与文丘里管1连通，且第一进气通道4与文丘里管1的连接通路上设有第一调节阀门2。其中气体检测仪3为PID检测仪，第一调节阀门2为针型阀，且第一进气通道4为样品气进气通道，第二进气通道5为载气进气通道，载气b为氮气。气体检测时，第一调节阀门2关闭，第二调节阀门6打开，且不通入载气b，此时样品气a流经第一进气通道4、第二调节阀门6进入气体检测仪3进行检测；湿度补偿时，第一调节阀门2打开，第二调节阀门6关闭，且此时通入载气b，载气b流入入文丘里管1，样品气a流经第一调节阀门2进入文丘里管1与载气b混合进而实现稀释，得到的混合气体进入气体检测仪3进行检测，可调节第一调节阀门2来控制合适的稀释倍数。第一调节阀门2采用针型阀比其他类型的阀门能够耐受更大的压力,密封性能好,用于较小流量或较高压力气体的调节时也可保证调节的准确性，针型阀和文丘里管1的配合有利于提高稀释倍数调节的准确性，进而提高湿度补偿的准确性。优选的，第二进气通道5与文丘里管1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤A：获取待测样品所处环境背景浓度值；步骤B：通过车内气味在线检测系统采样获取待测样品原始气体；步骤C：通过车内气味在线检测系统获取不同稀释倍数下的待测样品气体；步骤D：通过车内气味在线检测系统测量获取不同稀释倍数下的待测样品气体浓度数据；步骤E：对上述获取的不同稀释倍数下的待测样品气体浓度数据进行线性拟合，绘制拟合曲线，拟合曲线对应的公式如下：y＝px+q，其中，y为气体浓度；x为稀释倍数的倒数；p、q为线性拟合系数；步骤F：按照拟合曲线对车内气味在线检测系统采样结果进行湿度补偿，即计算x＝1时的y值，将其作为修正后的气体浓度值，用以克服湿度变化引起的气体检测仪响应值漂移。

【技术特征摘要】
1.一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤A：获取待测样品所处环境背景浓度值；步骤B：通过车内气味在线检测系统采样获取待测样品原始气体；步骤C：通过车内气味在线检测系统获取不同稀释倍数下的待测样品气体；步骤D：通过车内气味在线检测系统测量获取不同稀释倍数下的待测样品气体浓度数据；步骤E：对上述获取的不同稀释倍数下的待测样品气体浓度数据进行线性拟合，绘制拟合曲线，拟合曲线对应的公式如下：y＝px+q，其中，y为气体浓度；x为稀释倍数的倒数；p、q为线性拟合系数；步骤F：按照拟合曲线对车内气味在线检测系统采样结果进行湿度补偿，即计算x＝1时的y值，将其作为修正后的气体浓度值，用以克服湿度变化引起的气体检测仪响应值漂移。2.根据权利要求1所述的一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿方法，其特征在于：还包括如下步骤，步骤G：重复步骤B获取多个待测样品原始气体平行样；步骤H：重复步骤C获取不同稀释倍数下的多个待测样品气体平行样；步骤I：通过检测得到不同稀释倍数下的多组待测样品气体浓度数据；步骤J：对步骤I获取的不同稀释倍数下的多组待测样品气体浓度数据分别进行线性拟合，绘制拟合曲线；步骤K：按照获得的拟合曲线的拟合系数对车内气味在线监测系统的多组采样结果分别进行计算，得到多组修正后的待测样品气体浓度数据，取所有修正后的待测样品气体浓度数据的平均值作为最终湿度补偿的待测样品气体浓度，以补偿湿度变化引起的浓度测量误差。3.根据权利要求1或2所述的一种用于车内气味在线检测系统的湿度补偿方法，其特征在于：所述稀释倍数的选取数量不少于3个。4.根据权利要求2所述的一种用于车内气...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑继虎，崔晨，王雷，刘伟，刘雪峰，张鹏，陈平，徐树杰，李艾明，任重磊，童丽萍，朱振宇，任家宝，
申请(专利权)人：北京卡达克数据有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11