【技术实现步骤摘要】
单吸收峰TDLAS
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WMS系统饱和吸收浓度检测方法
[0001]本专利技术属于红外激光吸收光谱领域，具体地，涉及一种适用于单吸收峰TDLAS
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WMS系统饱和吸收浓度检测方法。
技术介绍
[0002]油气对于当今社会的经济发展的重要意义是不言自明的，作为非再生能源，任何已发现的油气藏区的都会面临着资源衰竭下降的问题。不断探明新的油气藏区才能满足当今快速发展的社会对于油气资源的持续需求。油气中气相组分主要为包含甲烷、乙烷、丙烷在内的烃类气体、同时包括二氧化碳、硫化氢、氮气等非烃类化合物，甲烷作为油气的重要组成部分，对其进行组分含量监测是进行油气成因类别分析的重要手段之一。通常来说，在油气钻采过程中，伴随着地层结构、以及钻采深度变化，甲烷的浓度会不断变化，气体浓度通常处于从几百ppmv至几万ppmv之间。因此，是实现宽动态范围、高灵敏度的甲烷气体浓度测量对油气成因类别分析具有重要意义。
[0003]目前，基于吸收光谱技术的气体检测系统因其高灵敏度、高稳定度、高准确度、快速响应等优势，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.单吸收峰TDLAS
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WMS系统饱和吸收浓度检测方法，其特征在于，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行：步骤1：根据被测气体吸收峰确定中心波长，微处理器控制驱动和信号发生器生成一个锯齿波、一个一倍频正弦波和一个同向二倍频正弦波，其中一倍频正弦波与锯齿波经过加法器提供给激光器，用于完成吸收峰波段的扫描以及正弦调制，同向二倍频正弦波作为锁相放大器参考信号提供给锁相放大器用于实现吸收峰信号的二次谐波提取；步骤2：由微处理器作为TDLAS
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WMS系统的采集模块，对吸收峰二次谐波的最大值点Vmax、最小值点Vmin以及吸收峰二次谐波的最大值点Vmax与最小值点Vmin的采样点数差Δl进行采集，且吸收峰二次谐波的最大值点Vmax、最小值点Vmin以及吸收峰二次谐波的最大值点Vmax与最小值点Vmin的采样点数差Δl作为三个特征值点传输给上位机；步骤3：利用近红外分析腔由低浓度至高浓度次序对标准甲烷气体浓度进行检测，每个浓度检测周期的有效浓度数据经过上位机的多次平滑滤波后进行记录，每个浓度下检测得到的吸收峰二次谐波的最大值点Vmax、最小值点Vmin以及二次谐波的最大值点Vmax与最小值点Vmin的采样点数差Δl这三个特征值作为一组神经网络输入数据，标准气体浓度数据作为响应数据来对神经网络进行训练验证，并以预测值与真实值之间的均方根误差作为模型训练的损失函数，基于PSO
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BPNN神经网络建立特征值点与被测气体浓度之间的函数关系模型，最终量化三个特征值点与被测气体浓度之间的非线性函数关系；步骤4：将特征值点与被测气体浓度之间的函数关系模型带入TDLAS
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WMS系统，通过检测二次谐波波形中最大值点Vmax、最小值点Vmin以及二次谐波的最大值点Vmax与最小值点Vmin的采样点数差Δl这三个特征值，即可实现饱和区域下的浓度计算。2.根据权利要求1所述的单吸收峰TDLAS
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WMS系统饱和吸收浓度检测方法，其特征在于，步骤1中，通过微处理器控制驱动和信号发...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晨，徐浩志，董唯昊，李永阳，李峥，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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