[发明专利]甲烷气体品质检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及通过红外谱线进行甲烷气体品质检测技术领域，尤其涉及一种甲烷气体品质检测装置及其检测方法。

背景技术

在甲烷气体品质检测时，一般是采用半导体式气体传感器利用半导体材料表面吸附、脱附气体分子会引起半导体电导率的变化来检测气体，然后通过相关算法评价计算甲烷气体品质。

这种检测方法的检测装置为接触式，被检测气体与检测装置直接接触，在使用过程中检测气体与检测装置会发生化学反应，长期使用会降低检测装置灵敏度和检测装置有效使用寿命，影响检测精度。且该检测方法稳定性差，受环境影响较大，响应速度慢，灵敏度低，不耐腐蚀，同时易受甲烷中含有的其他气体的影响，不能准确反映甲烷气体品质。

发明内容

本发明实施例的目的是提出一种甲烷气体品质检测装置及其检测方法，旨在解决现有检测方法稳定性差，检测精度不高的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提出了一种甲烷气体品质检测方法，所述方法包括：

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。

本发明实施例还提出了一种甲烷气体品质检测装置，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。

本发明实施例提出的甲烷气体品质检测装置及其检测方法，通过检测气体透射或反射红外谱线光强来检测气体品质，该气体品质检测装置检测气体与检测装置之间无接触，从而实现稳定性好，且通过本发明提出的计算方法可以充分利用数据的有效精度得到更为精确的检测结果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的甲烷气体品质检测装置；

图2为本发明实施例的甲烷气体品质检测方法的流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例提出了一种甲烷气体品质检测装置，通过检测气体透射或反射红外谱线光强来检测气体品质，该气体品质检测装置在检测过程中，待检测气体与检测的红外光谱仪并不直接接触，从而使得该气体品质检测方法稳定性好，响应速度快，灵敏度高。

图1为本发明实施例的甲烷气体品质检测装置，如图1所示，本发明实施例的甲烷气体品质检测装置包括：待测气室10、红外光源20和红外光谱仪30。

待测气室10，用于通入标准甲烷气体或待测甲烷气体。红外光源20 设置在所述待测气室10的一侧的窗口处，用于发射红外光穿过所述待测气室10；红外光谱仪30，设置在所述待测气室10的另一侧的窗口处，所述红外光谱仪30与所述红外光源20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。

本发明实施例的甲烷气体品质检测装置还包括：控制系统40与所述待测气室10相连接，用于控制通入所述待测气室10的气体的流量和/或压力参数。