[发明专利]一种光干涉甲烷浓度检测方法

摘要

本发明公开了一种光干涉甲烷浓度检测方法，包括步骤：光干涉仪条纹发生装置Ⅰ提供干涉条纹；图像信号进行转化形成彩色数字信号；图像彩色数字信号转换为亮度数字信号；获得空气气室和采样气室的亮度最大值的位置坐标和；亮度最大值和拟合成线段L1:y-a₁x-b₁=0和L2:y-a₂x-b₂=0；计算得到采样区干涉条纹的移动距离△L；计算折射率n₁及纯甲烷状态下的折射率n₂；计算出当前采样区的甲烷值；本发明提供了一种使甲烷浓度检测精确提高、系统误差减小的光干涉甲烷浓度检测方法。

主权项

1. 一种光干涉甲烷浓度检测方法，其特征在于包括以下步骤：A、雅明光干涉仪条纹发生装置Ⅰ提供测量所需的干涉条纹；B、数字式图像传感器Ⅱ对所述干涉条纹的图像信号进行转化形成彩色数字信号，将该彩色数字信号输出给图像分析电路Ⅲ进行采集与处理；C、通过图像分析电路Ⅲ采集雅明光干涉仪条纹发生装置Ⅰ的二维彩色数字信号，采用亮度转换公式将彩色数字信号转换为二维亮度数字信号，并将亮度数字信号以二维数组存入图像分析电路Ⅲ,其中n为二维数组的序号；D、建立x-y 直角坐标系，并分别获得雅明光干涉仪条纹发生装置Ⅰ的空气气室和采样气室的亮度最大值的位置坐标和；E、分别将上述空气气室和采样气室的亮度最大值和拟合成线段L1: y-a₁x-b₁=0和L2: y-a₂x-b₂=0，其中a₁、b₁为线段L1的系数， a₂、b₂为线段L2的系数；F、采用点到直线的距离公式计算出点到直线L2的距离，并采用求平均数的公式计算得到△L，其中点在线段L1的延长线上，为选取的L1上点的序号，△L为采样区干涉条纹的移动距离；G、采用公式获得当前温度、大气压力下空气的折射率n₁及纯甲烷状态下的折射率n₂，其中为标准大气压力下，气温为T_O 时的气体折射率，通过查表法得到，式中：为当前环境的大气压力，为当前环境的大气压力；H、采用甲烷的算法公式计算出当前采样区的甲烷值式中：为光源波长,为在第G步获得当前环境条件纯甲烷的折射率，在第G步获得当前环境条件纯空气的折射率；为气室长度，为在第F步获得，C-B为条纹垂直宽度。