[发明专利]一种光声光谱法检测多组份气体中瓦斯浓度的系统和方法

说明书

本发明公开了一种光声光谱法检测多组份气体中瓦斯浓度的系统和方法，涉及多组份气体检测技术领域，解决了现有技术中无法准确判定多组份气体检测开始时刻，导致多组份气体内瓦斯浓度检测的准确性降低的技术问题，根据光声光谱原理对多组份气体内瓦斯浓度进行检测，提高了多组份气体中瓦斯浓度检测的准确性，增强工作人员的安全性，防止出现瓦斯浓度超标导致气体危险性增加；对多组份气体的检测进行分析，准确判定多组份气体的检测时刻以及当前时刻气体检测是否开始，提高了气体检测效率的准确性；对光声池内多组份气体内瓦斯浓度进行监测，判断光声池内光声信号与激光器功率是否呈线性关系，从而判定瓦斯浓度是否超标。

技术领域

本发明涉及多组份气体检测技术领域，具体为一种光声光谱法检测多组份气体中瓦斯浓度的系统和方法。

背景技术

长期以来，瓦斯爆炸一直是我国煤矿生产一大危害，煤矿井内瓦斯的检测就显得愈发的重要，CH4是煤矿瓦斯的主要成分，因此，检测CH4的气体浓度对瓦斯的检测具有重要意义，随着激光技术与微弱信号检测技术的发展，光声技术的应用也迅速发展，现在已发展成为一门独立的学科即光声学，光声技术是测定样品的内部热能，是一种量热技术，也是一种光谱技术，它通过测量样品或与样品相接触的耦合件的体积和压力的变化来确定所产生的热量，具有灵敏度高、普适性强等特点；

但是在现有技术中，无法准确判定多组份气体检测开始时刻，导致多组份气体内瓦斯浓度检测的准确性降低；同时无法分析温度对气体检测的影响，导致气体检测的误差概率增加；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决的问题，而提出一种光声光谱法检测多组份气体中瓦斯浓度的系统和方法，对多组份气体进行实时检测，根据光声光谱原理对多组份气体内瓦斯浓度进行检测，提高了多组份气体中瓦斯浓度检测的准确性，增强工作人员的安全性，防止出现瓦斯浓度超标导致气体危险性增加；对多组份气体的检测进行分析，准确判定多组份气体的检测时刻以及当前时刻气体检测是否开始，提高了气体检测效率的准确性。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种光声光谱法检测多组份气体中瓦斯浓度的系统，包括多组份气体检测平台，多组份气体检测平台内设置有服务器，服务器通讯连接有气体检测判定单元、温度影响分析单元以及瓦斯浓度分析单元；

多组份气体检测平台用于对多组份气体进行实时检测，根据光声光谱原理对多组份气体内瓦斯浓度进行检测；服务器生成气体检测判定信号并将气体检测判定信号发送至气体检测判定单元，通过气体检测判定单元对多组份气体的检测进行分析；服务器生成温度影响分析信号并将温度影响分析信号发送至温度影响分析单元，通过温度影响分析单元分析光声池周边环境温度对气体检测的影响；服务器生成瓦斯浓度分析信号并将瓦斯浓度分析信号发送至瓦斯浓度分析单元，通过瓦斯浓度分析单元对光声池内多组份气体内瓦斯浓度进行监测。

作为本发明的一种优选实施方式，气体检测判定单元的气体检测判定过程如下：

将多组份气体进行存放，并将存放的容器标记为光声池，随后通过激光器向光声池内发射光线，并将发射的光线对应数据标记为光信号，光纤对应数据包括光线的光波频率以及辐射波长；当光纤进入光声池后，对气体检测判定进行分析，采集到光线未进入光声池时，光声池内的温度以及温度浮动值，并将对应光声池内的温度以及温度浮动值分别标记为光声池内初始温度以及初始温度浮动值；采集到光线进入光声池后，光声池内的温度以及温度浮动值，并将对应光声池内的温度以及温度浮动值分别标记为光声池内实时温度和实时温度浮动值；