[发明专利]一种气体浓度测量方法及其系统

权利要求书

1.一种气体浓度测量方法，其特征在于，包括：

采集背景气体，并测量获得所述背景气体的光谱线；

采集测量区域内的待测气体；

将采集到的待测气体与背景气体进行混合；

对混合后的混合气体进行测量，并根据背景气体的光谱线计算出待测气体的光谱线；以及

分析待测气体的光谱线，并根据峰高值气体转换算法计算出待测气体的浓度。

2.根据权利要求1所述的气体浓度测量方法，其特征在于，所述分析待测气体的光谱线，并根据峰高值气体转换算法计算出待测气体的浓度的步骤具体包括：

将待测气体的光谱线转换为对应波数；

查找转换后各气体波数范围内最高值；

根据待测气体的光谱线和转换后的波数值查找均值直线方程，通过查找的最高值计算待测气体的峰高值；以及

将待测气体的峰高值转换为浓度。

3.根据权利要求2所述的气体浓度测量方法，其特征在于，所述根据待测气体的光谱线和转换后的波数值查找均值直线方程，通过查找的最高值计算待测气体的峰高值的步骤具体包括:

根据待测气体的光谱线和转换后的波数值，通过循环数组找到最靠近基线起点和终点的点座标，得到均值直线方程；

把查找到的最高值对应的波数代入所述均值直线方程，得到交点数值；以及

通过最高值减去交点数值得到待测气体的峰高值。

4.根据权利要求2所述的气体浓度测量方法，其特征在于，所述将待测气体的峰高值转换为浓度的转换式如下：

气体浓度值=第一气体浓度系数*峰高值*峰高值+第二气体浓度系数*峰高值；其中，第一气体浓度系数、第二气体浓度系数均为经验值。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的气体浓度测量方法，其特征在于，所述根据背景气体的光谱线计算出待测气体的光谱线是根据待测气体与背景气体的混合比例a：b，按以下转换式计算出待测气体的光谱线：

待测气体的光谱线=混合气体的光谱线*(a+b)/a–背景气体的光谱线。

6.一种气体浓度测量系统，其特征在于，包括：

红外光感传感器，用于通过红外线照射气体计算出气体的光谱线；

气体切换装置，用于采集背景气体和测量区域内的待测气体，并将采集到的待测气体与背景气体进行混合，其包括容纳待测气体的外循环管道，容纳背景气体的内循环管道，设置在所述外循环管道和内循环管道之间、用于控制所述外循环管道和内循环管道导通或截止的控制阀门，以及设置在所述内循环管道上、与所述红外光感传感器连接的气室；

控制器，与所述红外光感传感器相连接，用于分析所述红外光感传感器计算出气体的光谱线，通过峰高值气体转换算法计算出待测气体的浓度。

7.根据权利要求6所述的气体浓度测量系统，其特征在于，所述控制器包括：

波数转换模块，用于将待测气体的光谱线转换为对应波数；

最值查找模块，用于查找转换后各气体波数范围内最高值；

光谱峰高值计算模块，用于根据待测气体的光谱线和转换后的波数值查找均值直线方程，通过查找的最高值计算待测气体的峰高值；以及

气体浓度转换模块，用于将待测气体的峰高值转换为浓度。

8.根据权利要求6所述的气体浓度测量系统，其特征在于，所述气体切换装置还包括设置在所述外循环管道处的待测气体入口，设置在所述待测气体入口处的第一进气阀门，设置在所述内循环管道出的进气孔，设置在所述进气孔的第二进气阀门，排气阀门，以及用于把封闭的外循环管道内的待测气体和所述内循环管道内的背景气体进行均匀混合的均匀气泵。

9.根据权利要求6所述的气体浓度测量系统，其特征在于，该测量系统还包括与所述气体切换装置连接、用于将待测气体推送到所述气体切换装置的进气推送装置。

10.根据权利要求9所述的气体浓度测量系统，其特征在于，所述进气推送装置包括至少两条通道，用于把待测气体推进到外循环管道内的推进气泵，以及设置在所述通道与推进气泵之间、用于切换通道的切换开关。