[发明专利]一种具有检测气体间浓度补偿方法的八通道NDIR光学平台

权利要求书

1.一种具有检测气体间浓度补偿方法的八通道NDIR光学平台，其特征在于，包括光源、气室、检测器和中央处理器；光源、检测器设置在气室两端，且与气室之间设置透光材料；气室的侧面设置进气孔和出气孔，且分别靠近气室的两端；中央处理器和光源、检测器连接，并接收检测器采集的数据，控制光源的开关；

具体检测气体步骤如下：

101）数据采集步骤：由中央处理器控制，向八通道NDIR平台的进气孔通入不同浓度的单组分待测气体，控制光源打开，将光源透过气室，再由检测器记录下检测到的气体组分、浓度和对应的传感器各通道信号值；

102）数据拟合步骤：根据传感器各个测量通道对不同浓度单组分待测气体响应的信号值，获取出各个测量通道中不同浓度单组分待测气体对光源的吸收率，并使用多项式对测试气体通道吸收率与非被测气体通道吸收率关系进行拟合；

具体吸收率计算公式如下：

公式（1）

其中，YY表示测量通道，XX为待测气体，和为无吸收状态下时各通道的信号值，表示对应的传感器各通道信号值，表示参考的信号值；这样每种待测气体就得到一系列数据，i表示第i次通入待测气体；

当时，与非补偿标准关系，进行n阶多项式拟合得到标准曲线，其中为标准曲线k次项系数；

当时，为干扰补偿关系，进行n阶多项式拟合得到干扰补偿曲线，其中为干扰补偿曲线k次项系数；

由于通入的均为单组分气体XX，因此对应XX通道吸收率未受其他气体的干扰，其补偿后的真实吸收率；而YY通道的真实吸收率则为，其应补偿的吸收率公式如下：

；

103）气体吸收率步骤：使用各个通道拟合的吸收率关系建立补偿气体吸收率关于实际测量吸收率的多元方程组，解非线性方程组，得到经过补偿的气体吸收率；

104）气体浓度步骤：经过补偿的气体吸收率根据校准关系多项式，即可得出气体浓度，具体公式如下：

；

关于实际测量吸收率的多元方程组；

八通道NDIR平台所选用的红外传感器滤光片，能测量7种气体的浓度，待测气体使用XX表示，测量通道使用YY表示，待测气体浓度使用表示，i表示第i次通入待测气体，对应的红外传感器各通道信号值使用表示，XX_YY表示XX气体在YY通道的响应信号值；

补偿气体吸收率公式如下：

。

2.根据权利要求1所述的一种具有检测气体间浓度补偿方法的八通道NDIR光学平台，其特征在于：光源采用能发射不同波长的红外光。

3.根据权利要求2所述的一种具有检测气体间浓度补偿方法的八通道NDIR光学平台，其特征在于：检测器与气室之间还设置滤波器，用于根据区别过滤不同波长特性不同气体成份的红外光。

4.根据权利要求1所述的一种具有检测气体间浓度补偿方法的八通道NDIR光学平台，其特征在于：光源设置在光源板上，光源板上设置光源安装座，且光源安装座与气室之间设置光源密封座；

检测器设置在检测器板上，检测器板上设置检测器安装座，且检测器安装座与气室之间设置检测器密封座。

5.根据权利要求4所述的一种具有检测气体间浓度补偿方法的八通道NDIR光学平台，其特征在于：进气孔设置在光源密封座上；出气孔设置在检测器密封座。

6.根据权利要求1所述的一种具有检测气体间浓度补偿方法的八通道NDIR光学平台，其特征在于：透光材料采用镜片，且镜片与检测器安装座、光源安装座之间设置O型圈，且气室两端周围与检测器安装座、光源安装座之间也设置O型圈；

镜片采用3颗螺丝固定的方式压紧，保护镜片不裂。

7.根据权利要求1所述的一种具有检测气体间浓度补偿方法的八通道NDIR光学平台，其特征在于：气室内壁镀金；光源板上的光源外表面涂上硅酮导热胶，确保和光源安装座接触紧密；检测器安装座采用塑料材质。

8.根据权利要求1所述的一种具有检测气体间浓度补偿方法的八通道NDIR光学平台，其特征在于：光源、气室和检测器处于同一轴度。