[发明专利]一种大气甲烷含量的检测系统及方法

权利要求书

1.一种大气甲烷含量的检测系统，其特征在于，包括：

背景装置，包括白板或用于装海水样品的容器；其中，所述容器顶部敞口；所述白板与所述容器内水面处于同一高度；

至少一个光源组件，所述光源组件设置在所述背景装置的一侧，用于提供光照，以使得光照照射在所述容器内水面的中心位置或所述白板的中心位置；

竖管，设置在所述背景装置正上方，所述竖管的下端正对所述背景装置的中心位置，所述竖管的顶部敞口处设置的密封塞的第一孔口与光谱测量装置连接；所述竖管的出气口与气压计连接；所述竖管的进气口通过三通管分别与真空泵和大气采样器连接；其中，所述真空泵用于对所述竖管进行抽真空处理，以使得在所述大气采样器向所述竖管内注入大气样品或指定含量的甲烷之前，所述竖管内的压力保持在指定压力；所述气压计用于测量所述竖管内的压力；所述光谱测量装置用于测量所述背景装置为所述白板时所述竖管内的反射率光谱，以及测量所述背景装置为所述容器、且所述大气采样器向所述竖管内注入大气样品或指定含量的甲烷时所述竖管内的反射率光谱；其中，所述光谱测量装置包括光谱仪主机和光谱光谱仪探头；其中，所述光谱仪主机通过光纤与所述光谱仪探头连接；所述光谱仪探头设置在所述竖管的顶部敞口处设置的密封塞的第一孔口内；所述容器的底部和外侧壁设置有第一遮光罩；以及所述竖管的外侧壁设置有第二遮光罩。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光源组件包括光源和支架；其中，所述光源固定于所述支架上。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

控制阀门，设置在所述三通管与所述真空泵之间；当所述真空泵对所述竖管进行抽真空处理时，所述控制阀门处于开启状态；当所述大气采样器向所述竖管内注入指定含量的甲烷时，所述控制阀门处于关闭状态。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

温度测量装置，包括温度计和温度计感应探头；所述温度测量装置用于测量所述竖管内的温度，以控制所述竖管内的温度处于恒定温度状态；其中，所述温度计与所述温度计感应探头连接，所述温度计感应探头设置在所述竖管的顶部敞口处设置的密封塞的第二孔口内。

5.一种大气甲烷含量的检测方法，其特征在于，提供有目的区域的海水样品和大气样品，所述方法包括：

通过权利要求1～4中任意一项所述的大气甲烷含量的检测系统中的所述光谱测量装置，测量所述竖管内的背景反射率光谱、纯海水反射率光谱和多个指定甲烷含量分别对应的海水反射率光谱；其中，所述背景反射率光谱表示在所述背景装置为所述白板时通过所述光谱测量装置测量的反射率光谱；所述纯海水反射率光谱表示在所述背景装置为装有所述海水样品的容器、且通过所述大气采样器向所述竖管内注入的甲烷的含量为0时通过所述光谱测量装置测量的反射率光谱；所述指定甲烷含量对应的海水反射率光谱表示在所述背景装置为装有所述海水样品的容器、且通过所述大气采样器向所述竖管内注入的甲烷的含量为指定甲烷含量时，通过所述光谱测量装置测量的反射率光谱；

在所述背景装置为装有所述海水样品的容器时，通过所述大气采样器向所述竖管内注入所述大气样品，并通过所述光谱测量装置测量所述竖管内的大气样品对应的海水反射率光谱；

根据所述背景反射率光谱、所述纯海水反射率光谱和所述多个指定甲烷含量分别对应的海水反射率光谱，确定甲烷含量与甲烷谱段反射率值的关联关系；其中，所述甲烷谱段反射率值表示甲烷的特征吸收谱段对应的反射率值；

根据所述大气样品对应的海水反射率光谱，以及所述关联关系，确定所述大气样品中的甲烷含量。