CN110618103A - 基于红外分析气体多样成分测量*** - Google Patents
基于红外分析气体多样成分测量*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了基于红外分析气体多样成分测量***，包括红外气体检测模块和成分分析模块；所述红外气体检测模块用于发射出不同波长的红外对待测量气体进行检测，并将检测的信号发送给成分分析模块；所述成分分析模块用于接收检测的信号并对检测的信号进行分析，并将分析发送给显示终端进行显示。本发明通过不同的波长对待测量气体进行检测，再与一直气体的光谱对比分析出气体成分，实现对未知气体成分分析，便于后续气体的处理。
Description
技术领域
本发明涉及气体分析技术领域，具体涉及一种基于红外分析气体多样成分测量***。
背景技术
随着经济的发展，工业造成的气体污染越来越被大众所关注。气体污染不仅对环境保护造成了极大的压力，甚至不知不觉中已经影响到了人们的生活，对人的生命健康造成了隐形的危害。
气体的分子振动具有分立的能级，如果红外光子能量等于分子振动两个能级差，则分子吸收这种特定频率的光子，能级发生跃迁，振动能级能从低能级跃迁到高能级。这种被吸收光的特定波长或者特定频率称作是这种分子的特征吸收波长或者特征吸收频率。气体分子吸收波段大多处在近中红外波段(0.75um-12um)。气体吸收光的规律满足朗道-比伯定律。目前，大多的工业排气都不是单一的气体成分，而现有的气体检测设备大多数是对已知气体的检测，对多组气体的成分分析的设备还较少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用红外不同波长对气体吸收后的光谱对未知成分分析的基于红外分析气体多样成分测量***。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
基于红外分析气体多样成分测量***，包括红外气体检测模块和成分分析模块；
所述红外气体检测模块用于发射出不同波长的红外对待测量气体进行检测，并将检测的信号发送给成分分析模块；
所述成分分析模块用于接收检测的信号并对检测的信号进行分析，并将分析发送给显示终端进行显示。
进一步地，所述红外气体检测模块包括波长可调节的发光器、用于接收发光器发射红外并将光信号转换为电信号的接收器、以及将对电信号进行预处理的信号调离模块。
进一步地，所述分析是指将红外气体检测模块检测的信号转化为光谱信号并与已知纯气体的光谱进行对比得出气体成分。
进一步地，所述红外气体检测模块检测的信号转化为光谱信号采用傅里叶红外光谱分析模块实现。
进一步地，所述已知纯气体的光谱是通过红外气体检测模块检测后再经过傅里叶变换得出。
本发明通过不同的波长对待测量气体进行检测，再与一直气体的光谱对比分析出气体成分，实现对未知气体成分分析，便于后续气体的处理。
具体实施方式
本实施例提供的基于红外分析气体多样成分测量***包括红外气体检测模块和成分分析模块，红外气体检测模块与成分分析模块之间通过信号传输方式连接，可以采用现有技术的有线连接或无线连接。
所述红外气体检测模块用于发射出不同波长的红外对待测量气体进行检测，并将检测的信号发送费成分分析模块，本实施例的红外气体检测模块与现有技术中用于检测气体的红外气体检测模块的结构相似，也需要一个气泵吸入待测量气体和一个用于检测待测量气体的空间，空间内无其他气体，通过气泵吸入气体后再通过空间内的检测模块对其气体进行检测。本实施例所述红外气体检测模块包括波长可调节的发光器、用于接收发光器发射红外并将光信号转换为电信号的接收器、以及将对电信号进行预处理的信号调离模块，所述发光器用于发出波长为0.75um-12um的红外，因为不用的气体对不同波长的吸收不同，进而可判断出该气体的成分是什么，所述接收器用于接收穿过气体成分后的红外，该红外已经被气体吸收后接收器接收的信号已经与初始的光信号之后有区别，接收器将接收的光信号转换电信号，同时对电信号发给信号调离模块，信号调离模块对电信号进行滤波放大处理后发送给成分分析模块。
所述成分分析模块用于接收检测的信号并对检测的信号进行分析，并将分析发送给显示终端进行显示。所述成分分析模块主要有软件程序执行的一种功能性模块，该模块可对进行处理、对比分析等得到气体成分，具体是指将接收的电信号通过傅里叶变换算法转换为光谱信号，所述光谱信号为混合光谱信号，根据比尔定律，所述光谱信号与已知的纯气体的光谱信号之间必然存储在一定线性关系，所述已知纯气体的光谱信号是通过本实施例所述的红外气体检测模块检测到光信号以及将光信号转化为电信号后再经过相同的傅里叶变化获得；并且同时存储有不同浓度的纯气体的傅里叶光谱信号，并且以检测成分浓度，纯气体的浓度为现有常规的浓度且均为整数，进而可得到不同的光谱信号，进而实现更加准确的检测出某物质，所述纯气体的浓度为至少包括1、5、10、100、500、1000mg/ml；进而更加精确计算出混合气体和单一气体之间的线性关系的系数，更加准确的测量出成分。
以上所述仅是本发明优选的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.基于红外分析气体多样成分测量***，其特征在于：包括红外气体检测模块和成分分析模块；
所述红外气体检测模块用于发射出不同波长的红外对待测量气体进行检测，并将检测的信号发送给成分分析模块；
所述成分分析模块用于接收检测的信号并对检测的信号进行分析，并将分析发送给显示终端进行显示。
2.根据权利要求1所述的基于红外分析气体多样成分测量***，其特征在于：所述红外气体检测模块包括波长可调节的发光器、用于接收发光器发射红外并将光信号转换为电信号的接收器、以及将对电信号进行预处理的信号调离模块。
3.根据权利要求1所述的基于红外分析气体多样成分测量***，其特征在于：所述分析是指将红外气体检测模块检测的信号转化为光谱信号并与已知纯气体的光谱进行对比得出气体成分。
4.根据权利要求3所述的基于红外分析气体多样成分测量***，其特征在于：所述红外气体检测模块检测的信号转化为光谱信号采用傅里叶红外光谱分析模块实现。
5.根据权利要求3所述的基于红外分析气体多样成分测量***，其特征在于：所述已知纯气体的光谱是通过红外气体检测模块检测后再经过傅里叶变换得出。
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