[发明专利]甲烷浓度参考信息获取方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及气体检测领域，具体而言，涉及一种甲烷浓度参考信息获取方法及装置。

背景技术

基于气体在其特征吸收波长下光的吸收随浓度变化的原理，通过对甲烷气体吸收光谱的分析，提出了一种光谱吸收式甲烷浓度检测方法，该方法采用的是二次谐波比基波的方法进行甲烷浓度的处理，在激光器的调制过程中，再加入正弦波的调制。由于甲烷的吸收导致了调制波形的变化，所以提取正弦波中的二次谐波，利用二次谐波与基波做对比(比值与甲烷浓度成正比)进行计算，在这种方法的实施过程中，需要依靠大量处理器的外围电路进行运算处理，而在外围电路处理信号的过程中会产生许多干扰甲烷浓度计算的噪声；此外，二次谐波提取的不稳定性也会导致甲烷浓度计算精度不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甲烷浓度参考信息获取方法，同时提供了一种甲烷浓度参考信息获取装置，以提高现有甲烷浓度信息获取方法中所获取结果的精度。

本发明是这样实现的：

一种甲烷浓度参考信息获取方法，应用于甲烷浓度信息光谱分析装置，包括：

获取穿过含有甲烷气体的气室的不同波长的多个光信号以及产生所述多个光信号而需要的对应的扫描电流值，将获取的多个光信号分别转换为多个对应的离散的数字电信号；

分别获取所述多个数字电信号的电压幅值，所述每个数字电信号的电压幅值与产生该数字电信号对应的光信号而需要的扫描电流值对应；

将获取的每个所述数字电信号的电压幅值，与预先设定的比较参考组中所对应的扫描电流值相同的电压参考幅值进行比较而获得多个甲烷浓度参考值，取多个甲烷浓度参考值中最大的为最大甲烷浓度参考值，所述预先设定的比较参考组中包括电压参考幅值和对应的扫描电流值。

进一步地，所述将获取的多个光信号分别转换为与所述多个对应的离散的数字电信号，包括：

将所获取的多个光信号转换为多个模拟电信号；

对转换获得的多个所述模拟电信号进行滤波处理；

把滤波处理后的模拟电信号通过A/D转换器分别转为与对应的

多个离散的数字信号。

进一步地，所述方法还包括:

根据获得的多个甲烷浓度参考值中最大的甲烷浓度参考值获得甲烷浓度值。

进一步地，所述根据获得的多个甲烷浓度参考值中最大的甲烷浓度参考值获得甲烷浓度值，包括：

用一元M次方程拟合所述最大浓度参考值与未知的甲烷浓度值，建立表征所述最大的甲烷浓度参考值与未知的甲烷浓度值之间关系的拟合方程，通过所述拟合方程获取所述甲烷浓度值；所述M≥3。

进一步地，所述将获取的每个所述数字电信号的电压幅值，与预先设定的比较参考组中所对应的扫描电流值相同的电压参考幅值进行比较而获得多个甲烷浓度参考值，包括：

取所述数字电信号的电压幅值，与预先设定的比较参考组中所对应的扫描电流值相同的电压参考幅值的差值，对多个所述差值取绝对值，得到多个甲烷浓度参考值，取多个甲烷浓度参考值中最大值为最大甲烷浓度参考值。

进一步地，所述多个光信号中波长为1653.7nm时的扫描电流值值为E，所述为产生多个波长的光信号而需要的对应的所述扫描电流值的范围为E-20mA到E+20mA。在甲烷的近红外光谱吸收谱线中，1653.72nm是其吸收峰中最强的波长，这样以激光波长为1653.7nm时的电流进行±20mA的电流扫描，激光波长调制为±0.2nm，激光波长的变化范围为：1653.5～1653.9nm。这样在激光器扫描电流扫描范围内激光波长始终会经过甲烷气体的吸收峰峰值1653.72nm处，保证了激光波长的最佳吸收效果。

另一种甲烷浓度参考信息获取方法，应用于甲烷浓度信息光谱分析装置，包括：

获取穿过含有甲烷气体的气室的光信号及产生所述光信号而需要的对应的扫描电流值，将获取的光信号转换为与所述光信号对应的离散的数字电信号；

获取所述数字电信号的电压幅值，所述数字电信号的电压幅值与为获取所述光信号而需要的扫描电流值对应；

将获取的所述数字电信号的电压幅值，与预先设定的比较参考组中的电压参考幅值进行比较而获得甲烷浓度参考值,所述预先设定的比较参考组中包括电压参考幅值和对应的扫描电流值,所述比较参考组中的电压参考幅值对应的扫描电流值与所述数字电信号的电压幅值对应的扫描电流值相同。

进一步地，所述将获取的光信号转换为与所述光信号对应的离散的数字电信号，包括：

将所获取的光信号转换为模拟电信号；