[发明专利]气体浓度检测装置及方法

权利要求书

1.一种气体浓度检测装置，其特征在于，所述装置包括光源灯、准直镜、气体吸收腔、第一光谱检测仪，以及和所述第一光谱检测仪连接的处理器；

所述光源灯用于发出目标光线；

所述准直镜用于将所述目标光线平行射入所述气体吸收腔内；

所述气体吸收腔用于存储待测气体；所述目标光线穿过所述待测气体后平行传输至所述第一光谱检测仪；

所述第一光谱检测仪的分辨率低于指定值，用于检测接收到的目标光线，得到所述接收到的目标光线的第一光谱；其中，所述第一光谱包括所述接收到的目标光线的波段和对应该波段的光波强度；

所述处理器用于获取所述第一光谱，并根据所述第一光谱和预建立的气体反演模型，确定所述待测气体的气体预测数据；其中，所述气体预测数据包括所述待测气体的气体成分和该气体成分的气体浓度；

所述装置还包括分光器件，以及与所述第一光谱检测仪平行放置的第二光谱检测仪；

所述分光器件置于所述气体吸收腔和所述第一光谱检测仪之间；

所述分光器件用于将所述气体吸收腔射出的平行光线均分成两束光线；

所述第一光谱检测仪用于检测所述两束光线中的其中一束光线，得到所述第一光谱；

所述第二光谱检测仪的分辨率高于所述指定值，用于检测所述分光器件所分的两束光线中的另一束光线，得到第二光谱；

所述处理器还用于获取所述第二光谱，根据所述第一光谱和所述第二光谱对所述气体反演模型进行校正训练；

所述处理器还用于根据所述第二光谱，反演计算所述待测气体的气体数据；利用所述第一光谱和所述气体反演模型，确定所述待测气体的气体预测数据；计算所述气体预测数据和所述气体数据的数据差值；将所述数据差值除以所述气体数据，得到所述气体反演模型的精度数据；判断所述精度数据是否大于预设精度阈值；如果是，获取所述第一光谱和所述气体数据；按照设定的训练算法，应用所述第一光谱和所述气体数据训练所述气体反演模型，得到校正后的气体反演模型。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一光谱检测仪包括滤光器件和光谱检测器件；

所述滤光器件用于将所述目标光线中多个预设波段对应的光线依次发射到所述光谱检测器件中；

所述光谱检测器件用于检测所述波段对应的光线的光波强度。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括接口；

所述接口用于安装所述第二光谱检测仪，以使所述装置可随意安装或卸载所述第二光谱检测仪。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括显示设备；

所述显示设备用于显示所述气体预测数据。

5.一种气体浓度检测方法，其特征在于，所述方法应用于处理器；所述方法采用如权利要求1-4任一项所述的气体浓度检测装置实现如下步骤：

获取第一光谱；其中，所述第一光谱为经过待测气体吸收后的平行光线的光谱；

根据所述第一光谱和预建立的气体反演模型，确定所述待测气体的气体预测数据；其中，所述气体预测数据包括所述待测气体的气体成分和该气体成分的气体浓度；

所述方法还包括：

获取第二光谱；

根据所述第一光谱和所述第二光谱对所述气体反演模型进行校正训练。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述气体反演模型的训练过程，包括：

获取光谱样本和气体数据样本；其中，所述气体数据样本为预先检测的待测气体样本对应的气体数据；

按照设定的训练算法，应用所述光谱样本和所述气体数据样本训练初始反演模型，得到训练好的气体反演模型。