[发明专利]一种气体近红外光谱分析检测方法

摘要

本发明公开了一种气体近红外光谱分析检测方法。用一个普适于各种气压的常数H(λ)取代朗伯比尔系数α(λ)。气体压强影响分子的密度，密度越大，则吸收越强。分子的密度是与分子的摩尔数和气体的体积相关，因此，本发明用分子的摩尔密度n/V来取代气体浓度，n为测量气室里气体的摩尔数，V为测量气室的体积，推论的表达公式(C－H公式)为：。基于C－H公式本发明综合利用相关检测技术和差分检测技术制造气体近红外光谱传感器，以嵌入式系统来处理数据。本发明可广泛应用于化工，煤矿，燃油燃气站，环保等安全生产中危险气体的监测传感器。本发明提供的方法不受气压的影响，监测精度高，适应范围广。

主权项

1. 一种气体检测的近红外光谱检测方法，其特征在于用一个普适于各种气压的常数H(λ)取代朗伯比尔系数α(λ)，用分子的密集度n/V来取代气体浓度(n为测量气室里气体的摩尔数，V为测量气室的体积)，数据的计算公式(C-H公式)为：$I\left(\lambda \right)=I_0\left(\lambda \right)\exp [-H\left(\lambda \right)\frac{n}{V}L]$ 其中I0(λ)为测量气室的入射光光强，I(λ)为穿过气体的出射光强，H(λ)为与气体及近红外光波长相关的一个常数，L为光穿过气体光程；根据公式检测气体的分子密集度，根据理想气体状态方程由分子密集度计算气体的浓度；气体浓度的数据处理综合利用微弱信号相关检测技术和差分检测技术，采用相关检测后差分检测提取有用信号，后差分检测除去噪声干扰；数据处理的算法融合在硬件电路中，由硬件实现；采用DFB近红外激光器作为测量光源，用光纤耦合器将光源分成两路，用光纤和透镜组实现光的传输和耦合，PIN PD来探测被测量气室的出射光，综合利用双光路差分和微弱信号检测技术之相关检测来探测数据，用先相关检测后差分的方法除去噪声干扰。