[发明专利]一种同时分析天然气中H2有效

专利信息
申请号: 201910272678.8 申请日: 2019-04-04
公开(公告)号: CN111781166B 公开(公告)日: 2023-04-07
发明(设计)人: 胡雪蛟;向柳 申请(专利权)人: 武汉米字能源科技有限公司
主分类号: G01N21/39 分类号: G01N21/39
代理公司: 深圳市世联合知识产权代理有限公司 44385 代理人: 汪琳琳
地址: 430000 湖北省武汉市东湖高*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 同时 分析 天然气 base sub
【权利要求书】:

1.一种同时分析天然气中H2O和H2S含量的激光检测方法,其特征在于,其包括以下步骤:

(1)建立H2O的自变量组X1:向检测池中通入预设浓度的H2O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H2O和H2S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H2O的自变量组X1=(x11,x12,...,x1n);

(2)建立H2S的自变量组X2:向检测池中通入预设浓度的H2S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H2O和H2S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H2S的自变量组X2=(x21,x22,...,x2n);

(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H2O和H2S按配比混合的混合气,每种混合气的H2O的浓度C1和H2S的浓度C2配比是不同的;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H2O和H2S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Yj=(yj1,yj2,...,yjn),j代表第j种混合气,j≥2,Yj代表第j种混合气的因变量组;

(4)基于所述H2O的自变量组X1、H2S的自变量组X2和混合气的因变量组Yj,建立线性回归方程:

Yj=kj1X1+kj2X2+kj0    (1),其中,

kj1、kj2分别代表在第j组混合气的因变量组中H2O和H2S气体吸收曲线的影响系数,kj0代表在第j组混合气的因变量组中一个偏移量;

根据所述线性回归方程,通过多元线性回归算法得到影响系数kj1、kj2和常数kj0的最优解;

(5)第j种混合气中H2O气体浓度Cj1与影响系数kj1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a1和常数b1,以建立浓度C1与影响系数k1的线性函数方程:

C1=a1k1+b1    (2),其中,

C1代表混合气中H2O气体的浓度,k1代表对H2O气体吸收曲线的影响系数,a1代表回归系数,b1为常数;

第j种混合气中H2S气体浓度Cj2与影响系数kj2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a2和常数b2,以建立浓度C2与影响系数k2的线性函数方程:

C2=a2k2+b2    (3),其中,

C2代表混合气中H2S气体的浓度,k2代表对H2S气体吸收曲线的影响系数,a2代表回归系数,b2为常数;

(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H2O和H2S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H2O的自变量组X1、H2S的自变量组X2和待测天然气的因变量组Y’建立线性回归方程Y’=k’1X1+k’2X2+k’0,通过多元线性回归算法得到影响系数k’1、k’2和k’0

(7)根据影响系数k’1和线性函数方程(2),获得待测天然气中H2O气体的浓度含量;根据影响系数k’2和线性函数方程(3),获得待测天然气中H2S气体的浓度含量;

所述预设波段为激光器输出波长控制在1916-1917nm,1919-1920nm,1922-1923nm,1925-1926nm,1928-1929nm中的任一个波段范围。

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