[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

说明书

本发明公开了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。本发明各通道滤光片，通过波长的红外光只能够被该通道被测气体吸收，但实际上其他通道的被测气体也能够吸收一部分，所以非被测气体会对测试气体通道造成干扰，此干扰通过本方案的补偿修正后，干扰以大大减小。

技术领域

本发明涉及气体检测领域，更具体的说，它涉及一种具有检测气体间浓度补偿方法的八通道NDIR光学平台。

背景技术

目前已知成熟的基于热释电方式的多通道测量气体的NDIR技术最多可同时测量三种组分，而对于排放气体成分较多，需要多个探测器测量的检测领域，目前的单个探测器尚未有实现的，且难以能消除通道间的补偿。因此现在的此类企业都在积极研究如何适用排放气体成分较多的环境，以解决目前在多种气体成分下需要多个传感器的问题，从成本上大大降低。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了能测量多种气体成分，且低成本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。

本发明的技术方案如下：

一种具有检测气体间浓度补偿方法的八通道NDIR光学平台，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：

其中，YY表示测量通道，XX为待测气体，为无吸收状态下时各通道的信号值， V_{XX_YY}表示对应的传感器各通道信号值， V_{XX_REF}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，为非补偿标准关系，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。