CN112945876B - 待测气体向量的生成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了待测气体向量的生成方法，所述待测气体向量的生成方法包括以下步骤：(A1)在光谱标准数据库输入待测气体参数和***参数；(A2)输出分别与待测气体浓度C1，C2···Cn‑1，Cn一一对应的吸光度A1，A2···An‑1，An；(A3)在气体检测***中分别通入浓度C1、Cn的待测气体，分别获得与浓度C1、Cn一一对应的吸光度V1、Vn；(A4)根据吸光度A1、An以及吸光度V1、Vn获得系数(A5)根据所述系数以及吸光度A2，A3···An‑1获得分别与浓度C2···Cn‑1一一对应的吸光度V2，V3···Vn‑1；(A6)根据吸光度V1，V2，V3···Vn‑1，Vn以及浓度C1，C2···Cn，拟合出待测气体向量。本发明具有简单、效率高等优点。

Description

待测气体向量的生成方法
技术领域
本发明涉及气体检测，特别涉及待测气体向量的生成方法。
背景技术
环境监测是环保的基础性工作，是环境执法监督的技术基础。监测数据可以作为环境执法监督的法律依据，其技术水平对于把握污染现状，预测发展趋势起着至关重要的作用。
目前应用最为广泛的气态污染物监测***均是基于光电探测技术的，根据被测成分的特征吸收光谱，可以准确的分辨出被测污染物，并依据比尔朗伯定律，计算其浓度信息。
为了准确的计算待测气体的浓度，需要建立分析仪器的响应与待测气体浓度的对应关系，即向量生成。
目前向量的生成办法主要是依靠通入阶梯浓度的待测气体，并记录相应的吸光度，通过合理的算法建立吸光度与浓度之间的对应关系。为了提高拟合精度，需要采集6个或以上浓度点的吸光度信息，此外，不同的分析仪之间由于初始光强和***传递函数的差别，需要重新建立向量，工作量大。
发明内容
为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种待测气体向量的生成方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
待测气体向量的生成方法，所述待测气体向量的生成方法包括以下步骤：
(A1)在光谱标准数据库输入待测气体参数，所述待测气体参数包括温度、压力、光程以及浓度C1，C2···Cn，浓度C1，C2···Cn呈递增，C1＝0，Cn为满量程浓度，n为大于3的整数；
(A2)输出分别与所述浓度C1，C2···Cn-1，Cn一一对应的吸光度A1，A2···An-1，An；
(A3)在气体检测***中分别通入浓度C1、Cn的待测气体，分别获得与浓度C1、Cn一一对应的吸光度V1、Vn；
(A4)根据吸光度A1、An以及吸光度V1、Vn获得系数
(A5)根据所述系数以及吸光度A2，A3···An-1获得分别与浓度C2···Cn-1一一对应的吸光度V2，V3···Vn-1；
(A6)根据吸光度V1，V2，V3···Vn-1，Vn以及浓度C1，C2···Cn，拟合出待测气体向量。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.待测气体向量的建立只需确定***零点和满量程点的吸光度，简化了向量建立流程；
2.缩短了向量建立时间，可有效地降低在向量建立过程中温度、振动等环境因素的影响，提高向量的准确度；
3.在检测***中仅需通入零气和满量程气体，降低配气仪产生待测气体不同浓度时流量控制所带来的误差；
4.提高基于光谱吸收原理的气体分析仪生产效率，特别是同时测量多个气体组分的分析仪。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明实施例1的待测气体向量的生成方法的流程图。
具体实施方式
图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了解释本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
图1示意性地给出了本发明实施例的待测气体向量的生成方法的流程图，如图1所示，所述待测气体向量的生成方法包括以下步骤：
(A1)在光谱标准数据库输入待测气体参数，所述待测气体参数包括温度、压力、光程以及浓度C1，C2···Cn，浓度C1，C2···Cn呈递增，C1＝0，Cn为满量程浓度，n为大于3的整数；
(A2)输出分别与所述浓度C1，C2···Cn-1，Cn一一对应的吸光度A1，A2···An-1，An；
(A3)在气体检测***中分别通入浓度C1、Cn的待测气体，分别获得与浓度C1、Cn一一对应的吸光度V1、Vn；
(A4)根据吸光度A1、An以及吸光度V1、Vn获得系数
(A5)根据所述系数以及吸光度A2，A3···An-1获得分别与浓度C2···Cn-1一一对应的吸光度V2，V3···Vn-1；
(A6)根据吸光度V1，V2，V3···Vn-1，Vn以及浓度C1，C2···Cn，拟合出待测气体向量。
为了提高吸光度的准确性，进一步地，吸光度V2，V3···Vn-1的获得方式为：
Vi+1＝Vi+K·(Ai+1-Ai)，i＝1,2···(n-2)。
为了提高向量的准确性，进一步地，在步骤(A6)中，所述待测气体向量为：
C＝B+D·V+F·V2，C为待测气体的浓度，B，D，F分别为系数，V为吸光度。
为了提高光谱标准数据库输出的吸光度的准确性，进一步地，在步骤(A1)中，在光谱标准数据库输入***参数，所述***参数包括***采用的滤光器件的起始和截止波长。
实施例2：
根据本发明实施例1的待测气体向量的生成方法的应用例。
在该应用例中，待测气体向量的生成方法包括以下步骤：
(A1)在光谱标准数据库Spectroplot输入二氧化硫气体参数和***参数，所述二氧化硫参数包括温度、压力、光程以及浓度C1，C2···C6，浓度C1，C2···C6呈梯度递增，C1＝0，C6为满量程浓度，C2＝0.2C6、C3＝0.4C6、C4＝0.6C6、C5＝0.8C6；所述***参数包括***采用的滤光器件的起始和截止波长；
(A2)输出分别与所述浓度C1，C2···C5，C6一一对应的吸光度A1，A2···A5，A6，如下表1所示；
SO2浓度 C1 C2 C3 C4 C5 C6
吸光度A 0 0.0188 0.0376 0.0562 0.0749 0.0934
(A3)在气体检测***中分别通入浓度C1、C6的二氧化硫，分别获得与浓度C1、C6一一对应的吸光度V1、V6；
(A4)根据吸光度A1、A6以及吸光度V1、V6获得系数
(A5)根据所述系数以及吸光度A2，A3···A5获得分别与浓度C2···C5一一对应的吸光度V2，V3···V5，如下表2所示；
(A6)根据吸光度V1，V2，V3···V5，V6以及浓度C1，C2···C6，拟合出二氧化硫向量：
C＝-264.33729+439.80789·V+39.74759·V2。
与上述方式相比较，将浓度C1，C2···C6的二氧化硫气体通入检测***，实际获得的数据如下表3所示：
实施例3：
根据本发明实施例1的待测气体向量的生成方法的应用例。
在该应用例中，待测气体向量的生成方法包括以下步骤：
(A1)在光谱标准数据库Spectroplot输入二氧化硫气体参数和***参数，所述二氧化硫参数包括温度、压力、光程以及浓度C1，C2···C6，浓度C1，C2···C6呈梯度递增，C1＝0，C6为满量程浓度，C2＝0.2C6、C3＝0.4C6、C4＝0.6C6、C5＝0.8C6；所述***参数包括***采用的滤光器件的起始和截止波长；
(A2)输出分别与所述浓度C1，C2···C5，C6一一对应的吸光度A1，A2···A5，A6；
(A3)在气体检测***中分别通入浓度C1、C6的二氧化硫，分别获得与浓度C1、C6一一对应的吸光度V1、V6；
(A4)根据吸光度A1、A6以及吸光度V1、V6获得系数
(A5)根据所述系数以及吸光度A2，A3···A5获得分别与浓度C2···C5一一对应的吸光度V2，V3···V5，如下表4所示；
(A6)根据吸光度V1，V2，V3···V5，V6以及浓度C1，C2···C6，拟合出二氧化硫向量：
C＝-533.64649+1322.78161·V-289.48468·V2。
与上述方式相比较，将浓度C1，C2···C6的二氧化硫气体通入检测***，实际获得的数据如下表5所示：

Claims (3)

1.待测气体向量的生成方法，所述待测气体向量的生成方法包括以下步骤：
（A1）在光谱标准数据库输入待测气体参数，所述待测气体参数包括温度、压力、光程以及浓度C1，C2…Cn，浓度C1，C2…Cn呈梯度递增，C1=0， Cn为满量程浓度，n为大于3的整数；
（A2）输出分别与所述浓度C1，C2…Cn-1，Cn一 一对应的吸光度A1，A2…An-1，An；
（A3）在气体检测***中分别通入浓度C1、Cn的待测气体，分别获得与浓度C1、Cn一 一对应的吸光度V1、Vn；
（A4）根据吸光度A1、An以及吸光度V1、Vn获得系数；
（A5）根据所述系数以及吸光度A2，A3…An-1获得分别与浓度C2…Cn-1一 一对应的吸光度V2，V3…Vn-1；吸光度V2，V3…Vn-1的获得方式为：
Vi+1=Vi+K(Ai+1- Ai)，i=1,2…(n-2)；
（A6）根据吸光度V1，V2，V3…Vn-1，Vn以及浓度C1，C2…Cn，拟合出待测气体向量，C=B+D·V+F·V2，C为待测气体的浓度，B、D、F分别为系数，V为吸光度。
2.根据权利要求1所述的待测气体向量的生成方法，其特征在于，在步骤（A1）中，在光谱标准数据库输入***参数，所述***参数包括***采用的滤光器件的起始和截止波长。
3.根据权利要求1所述的待测气体向量的生成方法，其特征在于，所述光谱标准数据库是Spectroplot。
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