一种低浓度甲烷气体测量方法及系统技术方案

技术编号:43208056 阅读:25 留言:0更新日期:2024-11-01 20:26
一种低浓度甲烷气体测量方法及系统,属于气体检测技术领域,解决基于直接吸收技术不能有效识别低浓度甲烷气体、基于波长调制检测技术检测低浓度甲烷气体结构复杂、成本高的问题;采集高浓度甲烷气体信号,获取高浓度甲烷气体的吸收波形;基于直接吸收技术的测量光路,向待测区域通入高浓度甲烷气体;基于直接吸收技术获取高浓度甲烷气体的吸收波形;对待测气体的变化特征曲线进行相关性计算,判断待测气体与高浓度甲烷气体的相关性,并根据形成的相关性曲线反演待测气体浓度;通过采集高浓度甲烷气体吸收信号作为参考,能够帮助系统更好地识别和分析待测气体中存在相同甲烷成分的信号,能够显著的降低产品成本,利于推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气体检测,涉及一种低浓度甲烷气体测量方法及系统


技术介绍

1、tdlas(tunable diode laser absorption spectroscopy)是可调谐半导体激光吸收光谱技术的简称,该技术利用可调谐半导体激光器的窄线宽和波长随注入电流改变的特性实现对分子的单个或几个距离很近很难分辨的吸收线进行测量,tdlas气体检测技术具有高灵敏、连续在线、快速响应以及环境适应性强的特点。

2、tdlas技术依赖于可连续调谐的窄线宽半导体激光器作为光源,激光器的波长调谐主要通过其工作温度和驱动电流的调节来实现波长调谐,获得目标气体高分辨率吸收光谱来反演气体浓度信息。在实际进行甲烷气体检测过程中,温度调谐响应速率较慢,为hz到亚hz量级,而电流调谐的响应速率较快,其最大响应速率在百khz以上,因此通常采用固定激光器的工作温度,并通过锯齿波形式的电流调谐方法进行操作。

3、现有的气体吸收检测技术包括直接吸收检测技术和波长调试检测技术。直接吸收通常采用波长扫描的方式对半导体激光器进行驱动控制,半导体激光器的输出波长由温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低浓度甲烷气体测量方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种低浓度甲烷气体测量方法,其特征在于,步骤S12中所述基于直接吸收技术获取高浓度甲烷气体的吸收波形具体为:待测区域未通入高浓度甲烷气体时,获取直接吸收光谱数据;待测区域通入高浓度甲烷气体后,在吸收光谱两端选取多个数据点,对光谱基线进行多项式拟合,计算得到吸收光谱的背景数据,计算所得光谱背景数据与直接吸收光谱数据的比值,得到高浓度甲烷气体的吸收特征谱线。

3.根据权利要求2所述的一种低浓度甲烷气体测量方法,其特征在于,步骤S2中所述获取高浓度甲烷气体的变化特征曲线具体为:对高浓度甲...

【技术特征摘要】

1.一种低浓度甲烷气体测量方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种低浓度甲烷气体测量方法,其特征在于,步骤s12中所述基于直接吸收技术获取高浓度甲烷气体的吸收波形具体为:待测区域未通入高浓度甲烷气体时,获取直接吸收光谱数据;待测区域通入高浓度甲烷气体后,在吸收光谱两端选取多个数据点,对光谱基线进行多项式拟合,计算得到吸收光谱的背景数据,计算所得光谱背景数据与直接吸收光谱数据的比值,得到高浓度甲烷气体的吸收特征谱线。

3.根据权利要求2所述的一种低浓度甲烷气体测量方法,其特征在于,步骤s2中所述获取高浓度甲烷气体的变化特征曲线具体为:对高浓度甲烷气体的吸收特征谱线进行一次求导,获取该吸收波形的单调性和极值,得到吸收波形的变化趋势。

4.根据权利要求3所述的一种低浓度甲烷气体测量方法,其特征在于,步骤s3中所述对高浓度甲烷气体的变化特征进行归一化处理具体为:查找高浓度甲烷气体的变化特征曲线的最大值,将变化特征曲线上的所有数据除以最大值,实现归一化处理。

5.根据权利要求4所述的一种低浓度甲烷气体测量方法,其特征在于,步骤s61中所述相关性值的计算表达式为:

6.一种低浓度甲烷气体测量系统,其特征在于,包括样本...

【专利技术属性】
技术研发人员:柳露
申请(专利权)人:合肥星河云盛光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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