[发明专利]甲烷气体品质检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种甲烷气体品质检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1：向待测气室中通入标准甲烷气体；

S2：获取穿过所述标准甲烷气体的所述红外光的光谱数据值，对所述数据进行预处理；

S3：向所述待测气室中通入待测甲烷气体；

S4：获取穿过所述待测甲烷气体的所述红外光的光谱数据值，并对所述数据进行预处理；

S5：根据公式(1)、(2)对所述预处理后的穿过所述待测甲烷气体的光谱数据值和所述穿过所述标准甲烷气体的光谱数据值进行处理，获取所述待测甲烷气体的品质参数；

其中，其中α吸收系数，β₀为常数，P_b为已知的标准甲烷气体浓度，P_c为待测甲烷气体浓度，e为自然常数，I_bb(1)、I_bb(2)...I_bb(n)为处理后标准甲烷气体光谱数据值，I_cc(1)、I_cc(2)...I_cc(n)为处理后待测甲烷气体光谱数据值。

2.如权利要求1所述的甲烷气体品质检测方法，其特征在于，所述向待测气室中通入标准甲烷气体之间还包括：设置通入的气体的流量和/或压力参数。

3.如权利要求1所述的甲烷气体品质检测方法，其特征在于，所述获取穿过所述标准甲烷气体的所述红外光的光谱数据值，对所述数据进行处理具体为，根据公式(3)、(4)对所述光谱数据值进行处理；

其中，I_b(1)、I_b(2)...I_b(n)为获取的穿过所述标准甲烷气体的所述红外光的光谱数据值，n的取值为1，2，3...500，I_bb(1)、I_bb(2)...I_bb(n)为处理后标准甲烷气体光谱数据值，K为常数，为获取的穿过所述标准甲烷气体的所述红外光的光谱数据值的平均值。

4.如权利要求1所述的甲烷气体品质检测方法，其特征在于，所述获取穿过所述待测甲烷气体的所述红外光的光谱数据值，并对所述数据进行处理具体为，根据公式(5)、(6)对所述光谱数据值进行处理；

其中，I_c(1)、I_c(2)...I_c(n)为获取的穿过所述待测甲烷气体的所述红外光的光谱数据值，I_cc(1)、I_cc(2)...I_cc(n)为处理后待测甲烷气体光谱数据值，K为常数，为获取的穿过所述待测甲烷气体的所述红外光的光谱数据值的平均值。

5.一种如权利要求1-4所述的甲烷气体品质检测方法的检测装置，其特征在于，所述装置包括：

待测气室，用于通入标准甲烷气体或待测甲烷气体；

红外光源，设置在所述待测气室的一侧的窗口处，用于发射红外光穿过所述待测气室；

红外光谱仪，设置在所述待测气室的另一侧的窗口处，所述红外光谱仪与所述红外光源相对且中心同轴，用于获取穿过所述待测气室的所述红外光并对外输出光谱数据值。

6.如权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述装置还包括：控制系统，与所述待测气室相连接，用于控制通入的气体的流量和/或压力参数。

7.如权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述装置还包括：采集系统，与所述红外光谱仪相连接，用于采集所述红外光谱仪输出的光谱数据值。

8.如权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述装置还包括：预处理单元，与所述采集系统相连接，用于对所述光谱数据值进行预处理。

9.如权利要求8所述的检测装置，其特征在于，所述装置还包括：处理单元，与所述预处理单元相连接，用于对经过预处理的所述光谱数据值进行处理，获取所述待测甲烷气体的品质参数。