[发明专利]一种甲烷浓度在线检测方法及装置

摘要

本发明公开了一种甲烷浓度在线检测方法及装置，使待测气体在流过测量管时自由扩散到与测量管相连通的静速管中，静速管上布置有向静速管中发射并接收超声波的超声波换能器，根据静速管上超声波换能器的布局获得超声波在静速管中传播的声程，由静速管中的超声波换能器发射并接收超声波以获得超声波在声程中的实际传播时间，由声程除以超声波在静速管中的实际传播时间即可得到超声波传播速度Cf，将Cf代入甲烷浓度计算公式中，得到待测气体中的甲烷浓度p，t为测量管中待测气体的当前温度，Cair为温度t下空气中的超声波传播速度。本发明所提供的在线检测方法中使用的静速管的结构简单，可以直接应用在煤矿井下等测量场所，实现对甲烷浓度实施的在线检测。

主权项

一种甲烷浓度在线检测方法，其特征在于，使待测气体在流过测量管时自由扩散到与测量管相连通的静速管中，该静速管上布置有向静速管中发射并接收超声波的超声波换能器，根据静速管上超声波换能器的布局获得超声波在静速管中传播的声程，由静速管中的超声波换能器发射并接收超声波以获得超声波在声程中的实际传播时间，由声程除以超声波在静速管中的实际传播时间即可得到超声波传播速度Cf，将Cf代入如下甲烷浓度计算公式中： p = C f - C air k 1 + k 2 t - - - ( 1 ) 即可得到待测流体的甲烷浓度，其中t为测量管中待测气体的当前温度，Cair为测量得到的温度t下空气中的超声波传播速度，k1、k2为校正系数；其中，上述k1、k2两个校正系数通过如下两点校准的方法计算得到：测量在温度为t、甲烷浓度为pA的甲烷与空气的混合气体中的超声波传播速度CfA，测量在温度为t、甲烷浓度为pB的甲烷与空气的混合气体中的超声波传播速度CfB，将pA、pB、CfA、CfB、Cair及t带入上述计算公式（1）中，得到如下两个方程式； p A = C fA - C air k 1 + k 2 t - - - ( 2 ) p B = C fB - C air k 1 + k 2 t - - - ( 3 ) 然后将上述两方程式（2）、（3）联合求解得到k1和k2。