[发明专利]一种同时分析天然气中酸性组分含量的激光检测方法

权利要求书

1.一种同时分析天然气中酸性组分含量的激光检测方法，用于检测待测天然气中具有在预设波段内对酸性气体的吸收曲线存在干扰的干扰气，其特征在于，包括以下步骤：

(1)建立至少i组酸性气体的自变量组，每一组酸性气体的自变量组对应一种酸性气体；每组酸性气体的自变量组建立过程如下：向检测池中通入预设浓度的一酸性气体，所述检测池中的背景气与待测天然气的背景气相同或为对待测酸性气体的吸收光谱无干扰的气体，记录下预设波段内的吸收光谱，将预设波段分割成n个波长，每个波长对应的光谱强度建立酸性气体的自变量组X_i＝(x_i1，

x_i2，...，x_in)，i代表第i种酸性气体，i≥2，X_i代表第i种酸性气体的自变量组；

(2)建立对应干扰气的自变量组：向检测池中通入预设浓度的一干扰气，所述检测池中的背景气与待测天然气的背景气相同或为对待测酸性气体的吸收光谱无干扰的气体，记录下预设波段内的吸收光谱，将预设波段分割成n个波长，每个波长对应的光谱强度建立干扰气的自变量组X’_m＝(x’_m1，x’_m2，...，x’_mn)，m代表不同的干扰气，m≥1，X’_m代表第m种干扰气的自变量组；

(3)建立j组混合气的因变量组，每一组混合气的因变量组对应一种由i种酸性气体和m种干扰气按配比混合的混合气，每种混合气的第i种酸性气体的浓度C_i和第m种干扰气的浓度C_m均是不同的；

每组混合气的因变量组建立过程如下：向检测池中通入混合气，

所述检测池中的背景气与待测天然气的背景气相同或为对待测酸性气体的吸收光谱无干扰的气体，记录下预设波段内的吸收光谱，将预设波段分割成n个波长，每个波长对应的光谱强度建立混合气的因变量组Y_j＝(y_j1，y_j2，...，y_jn)，j代表第j种混合气，j≥3，

Y_j代表第j种混合气的因变量组；

(4)基于所述酸性气体的自变量组X_i、干扰气的自变量组X’_m、混合气的因变量组Y_j，建立线性回归方程：

Y_j＝∑_ik_jiX_i+∑_mK_jmX’_m+k_j0(3)，其中，

k_ji、K_jm分别代表在第j组混合气的因变量组中第i种酸性气体吸收曲线和第m种干扰气的影响系数，k_j0代表在第j组混合气的因变量组中一个偏移量；

根据线性回归方程，通过多元线性回归算法得到影响系数k_ji、K_jm和常数k_j0的最优解；

(5)第j种混合气中第i种酸性气体浓度C_ji与影响系数k_ji为线性关系，通过一元线性回归算法拟合求解得到回归系数a_i和常数b_i，以建立浓度C_i与影响系数k_i的线性函数：

C_i＝a_ik_i+b_i(2)，其中，

C_i代表混合气中第i种酸性气体的浓度，k_i代表对第i种酸性气体吸收曲线的影响系数，所述回归系数a_i和常数b_i通过一元线性回归算法获得；

(6)根据待测天然气建立一组待测天然气的因变量组Y’，建立过程如下：向检测池中通入待测天然气，所述检测池中的背景气与待测天然气的背景气相同或为对待测酸性气体的吸收光谱无干扰的气体，记录下预设波段内的吸收光谱，将预设波段分割成n个波长，

每个波长对应的光谱强度建立待测天然气的因变量组Y’＝(y’1，

y’2，...，y’n)；基于所述酸性气体的自变量组X_i、干扰气的自变量组X’_m和待测天然气的因变量组Y’建立线性回归方程Y’＝∑_ik’_iX_i+∑_mK’_mX_m+k’₀，通过多元线性回归算法得到影响系数k’_i、K’_m和k’₀；根据影响系数k’_i和线性函数方程(2)，获得待测天然气中第i种酸性气体的浓度含量。