一种气体场中心一氧化碳浓度测量方法技术

本发明专利技术属于气体浓度测量领域，具体涉及一种气体场中心一氧化碳浓度测量方法。包括如下步骤：(1)：构建基于制备方法的一氧化碳生成模型，即得到生产过程中的一氧化碳浓度时间关系；(2)：以步骤(1)构建的一氧化碳生成模型为依据，对测量气团边缘一氧化碳浓度的电化学传感器的测量值进行处理，筛选并舍弃异常值；(3)：建立由边缘浓度到中心浓度的一氧化碳状态转移模型，采用基于卡尔曼滤波的测量方法，根据步骤(2)处理后的传感器的测量数据推算气团中心一氧化碳浓度。本发明专利技术可大大降低因传感器无法布置在气体场中心处而测不准导致的感知误差，提高了一氧化碳气体生成装置运行的安全性与稳定性。全性与稳定性。全性与稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种气体场中心一氧化碳浓度测量方法


[0001]本专利技术属于气体浓度测量领域，具体涉及一种气体场中心一氧化碳浓度测量方法。

技术介绍

[0002]在一氧化碳气体制备过程中，会产生聚集的气体场，传感器无法悬空布置在气体场中心而是布置在边缘，因此测得的是气体场边缘的一氧化碳浓度，无法直接测得中心浓度。使用的大量程电化学一氧化碳传感器在使用过程中存在误差，并且可能会出现异常值。该问题的存在会加大一氧化碳气体制备过程中的制备难度、影响气体制备设备的使用寿命，进而导致潜在的安全隐患。气体场中心一氧化碳浓度在气体制备过程中有着重要意义
[0003]现有的技术中缺少一种应用于一氧化碳气体制备中，解决传感器无法直接准确获得气体场中心浓度的方法。数据滤波是一种能在有噪声数据中还原数据真实情况的数据处理技术，使用最广泛的卡尔曼滤波适用于动态系统，并能够对现场采集的数据进行实时的更新和处理，但是系统会在异常值影响下严重失真，无法解决异常值问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种适用于传感器噪声大、不限传感器安装方式的气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体场中心一氧化碳浓度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)：构建基于制备方法的一氧化碳生成模型，即得到生产过程中的一氧化碳浓度时间关系；步骤(2)：以步骤(1)构建的一氧化碳生成模型为依据，对测量气团边缘一氧化碳浓度的电化学传感器的测量值进行处理，筛选并舍弃异常值；步骤(3)：建立由边缘浓度到中心浓度的一氧化碳状态转移模型，采用基于卡尔曼滤波的测量方法，根据步骤(2)处理后的传感器的测量数据推算气团中心一氧化碳浓度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中构建的一氧化碳生成模型，即一氧化碳生成速率方程如下：式中x为摩尔浓度值，单位ppm，T为当前工作温度，dt为时间微元，m为原料质量，H、G为采样后得到的系数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中对测量值进行处理具体为：传感器初始化后，循环接受传感器数据，没有新数据后退出循环；并通过下式筛选异常值：|d
i+1
‑
d
i
|<∫HT+Gm dt其中d
i
表示时刻i接受到的电化学传感器数据，d
i+1
表示时刻i+1接受到的电化学传感器数据；符合上式表示数据d
i+1
为真值，保留真值，不符合上式表示d
i+1
为异常值，舍弃异常值，得到处理后的测量值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(3)具体包括如下步骤：步骤(31)：建立由边缘浓度到中心浓度的真实的状态转移方程和观测方程，真实状态转移方程如下：x
k
＝Ax
k
‑1+Bu
k
+ω
k
其中，x
k
为当前时刻k气体场中心浓度，u
k
产生的一氧化碳浓度输入，ω
k
为状态噪声，A、B为常数项，x
k
‑1为前一时刻的气体场中心浓度，u
k
为k时刻的浓度输入值；观测方程如下：y
k
＝Cx
k
+v
k

【专利技术属性】
技术研发人员：于纪言，于洪森，陈艺，冯斌，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：