红外池检测中确定粒子含量方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种红外池检测中确定粒子含量方法，包括当待测气流通入红外池中时，采集红外池中红外传感器测得的感应信号，其中，待测气流为包含可吸收红外能量的特定组分气流；根据预先标定的第一对应关系和感应信号，确定感应信号对应的吸收系数的大小，第一对应关系为红外池中吸收系数随感应信号变化的关系；根据感应信号和吸收系数，结合预先确定的第二对应关系，确定红外池中待测气流的粒子数量。本申请中采用随感应信号大小变化而变化的吸收系数确定该感应信号对应的粒子数量，在很大程度上提升了确定特定组分粒子数的准确性，本申请还提供了一种红外池检测中确定粒子含量方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，具有上述有益效果。

Method, device, equipment and storage medium for determining particle content in infrared cell detection

【技术实现步骤摘要】
红外池检测中确定粒子含量方法、装置、设备及存储介质
本专利技术涉及红外吸收检测
，特别是涉及一种红外池检测中确定粒子含量方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
红外池吸收法是一种利用检测气体物质流经红外池的多少确定气体中物质粒子含量的方法。在气体组分定量分析中，红外吸收检测法是利用不同的极性分子对红外线吸收的特性波长不同来实现的，如CO2为4.25μm、CO为4.65μm、SO2为8.69μm、H2O为6.6μm；在实际检测过程中即可依照需要检测的组分，选择合适的红外光线。例如需要检测CO2则可以选择采用4.25μm波长的红外光线，辐照红外池中包含有CO2分子的气流，依据红外池中红外能量被吸收的的大小确定CO2分子的粒子数量。气体对红外线能量的吸收遵从朗伯-比尔定律：I＝I0·e-KCL；其中，K为被测气体的红外吸收系数；C为被测气体的浓度；L为红外吸收层的厚度(即池长)；I0为红外光源发出的红外能量；I为经被测气体吸收后剩余的红外能量。在实际应用中，是通过红外池中的红外探测器探测红外池中红外能量的变化，产生相应的感应信号，再将该感应信号和朗伯比尔定律结合，确定出粒子数。但在实际应用过程中会发现依据朗伯比尔定律测得的粒子含量时存在测量结果不准确的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种红外池检测中确定粒子含量方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，能够在一定程度上提升红外池检测气流中粒子数量的准确度。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种红外池检测中确定粒子含量方法，包括：当待测气流通入红外池中时，采集所述红外池中红外传感器测得的感应信号，其中，所述待测气流为包含可吸收红外能量的特定组分气流；根据预先标定的第一对应关系和所述感应信号，确定所述感应信号对应的吸收系数的大小，其中，所述第一对应关系为所述红外池中吸收系数随感应信号变化的关系；根据所述感应信号和所述吸收系数，结合预先确定的第二对应关系，确定所述红外池中待测气流的粒子数量；其中，所述第二对应关系为感应信号和所述红外池中特定组分的粒子数量之间的对应关系；所述吸收系数为所述第二对应关系中感应信号的大小随粒子数量变化的比例系数。在本申请可选地实施例中，预先标定第一对应关系的过程包括：采集所述红外池中所述特定组分为不同标定粒子数量时对应的各个标定感应信号，其中各个所述标定粒子数量为由0至饱和粒子数量的多个不同的粒子数量；根据各个所述标定感应信号和对应的各个所述标定粒子数，结合所述第二对应关系，确定所述第一对应关系。在本申请可选地实施例中，根据各个所述标定感应信号和对应的各个所述标定粒子数，结合所述第二对应关系，确定所述第一对应关系，包括：根据所述第二对应关系，确定每组标定粒子数量和标定感应信号对应的标定吸收系数；根据预先标定的吸收系数随感应信号变化的第一对应关系，确定的所述感应信号对应的吸收系数的大小，包括：判断在多个所述标定感应信号中是否存在和所述感应信号相等的标定感应信号，若否，则以和所述感应信号最相近的两个标定感应信号对应的标定吸收系数进行插值运算，获得所述感应信号对应的所述吸收系数的大小。在本申请可选地实施例中，预先确定所述第二对应关系的过程包括：根据朗伯比尔定律，确定所述红外池中特定组分的粒子数和感应信号之间满足的所述第二对应关系：其中，N为采集的感应信号u对应的粒子数量；k为感应信号u对应的吸收系数；uo为向所述红外池中通入含所述特定组分为0的气流时，测得的零点感应信号。在本申请可选地实施例中，预先确定所述第二对应关系的过程，包括：采集所述红外池中所述特定组分的粒子数量为零时所述红外探测器测得的零点感应信号u0；采集所述红外池中所述特定组分的粒子数量为饱和粒子数量Ns对应的饱和感应信号us；将基于朗伯比尔定律获得的关系式结合所述零点感应信号u0、饱和粒子数量Ns以及饱和感应信号us，获得所述第二对应关系式：其中，α为所述感应信号u对应的吸收系数，N为采集的感应信号u对应的粒子数量。本申请还提供了一种红外池检测中确定粒子含量装置，包括：信号采集模块，用于当待测气流通入红外池中时，采集所述红外池中红外传感器测得的感应信号，其中，所述待测气流为包含可吸收红外能量的特定组分气流；系数确定模块，用于根据预先标定的第一对应关系和所述感应信号，确定所述感应信号对应的吸收系数的大小，其中，所述第一对应关系为所述红外池中吸收系数随感应信号变化的关系；粒子数量模块，用于根据所述感应信号和所述吸收系数，结合预先确定的第二对应关系，确定所述红外池中待测气流的粒子数量；其中，所述第二对应关系为感应信号和所述红外池中特定组分的粒子数量之间的对应关系；所述吸收系数为所述第二对应关系中感应信号的大小随粒子数量变化的比例系数。在本申请的可选地实施例中，还包括系数标定模块，用于采集所述红外池中所述特定组分为不同标定粒子数量时对应的各个标定感应信号，其中各个所述标定粒子数量为由0至饱和粒子数量的多个不同的粒子数量；根据各个所述标定感应信号和对应的各个所述标定粒子数，结合所述第二对应关系，确定所述第一对应关系。在本申请的可选地实施例中，还包括对应关系模块，所述对应关系模块包括：第一采集单元，用于采集所述红外池中所述特定组分的粒子数量为零时所述红外探测器测得的零点感应信号u0；第二采集单元，用于采集所述红外池中所述特定组分的粒子数量为饱和粒子数量Ns对应的饱和感应信号us；关系运算单元，用于根据基于朗伯比尔定律获得的关系式结合所述零点感应信号u0、饱和粒子数量Ns以及饱和感应信号us，获得所述第二对应关系式：其中，α为所述感应信号u对应的吸收系数，N为采集的感应信号u对应的粒子数量。本申请还提供了一种红外池检测中确定粒子含量设备，包括红外池、设于所述红外池内的红外传感器、和所述红外传感器相连接的处理器；其中，所述红外传感器用于检测所述红外池中通入带有特定组分的待测气体时，所述红外池中的红外能量，产生相应的感应信号；所述处理器和所述红外传感器相连接，用于根据所述感应信号执行实现如上任一项所述红外池检测中确定粒子含量方法的步骤。本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述红外池检测中确定粒子含量方法的步骤。本专利技术所提供的红外池检测中确定粒子含量方法，包括当待测气流通入红外池中时，采集红外池中红外传感器测得的感应信号，其中，待测气流为包含可吸收红外能量的特定组分气流；根据预先标定的第一对应关系和感应信号，确定感应信号对应的吸收系数的大小，其中，第一对应关系为红外池中吸收系数随感应信号变化的关系；根据感应信号和吸收系数，结合预先确定的第二对应关系，确定红外池中待测气流的粒子数量；其中，第二对应关系为感应信号和红外池中特定组分的粒子数量之间的对应关系；吸收系数为第二对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外池检测中确定粒子含量方法，其特征在于，包括：/n当待测气流通入红外池中时，采集所述红外池中红外传感器测得的感应信号，其中，所述待测气流为包含可吸收红外能量的特定组分气流；/n根据预先标定的第一对应关系和所述感应信号，确定所述感应信号对应的吸收系数的大小，其中，所述第一对应关系为所述红外池中吸收系数随感应信号变化的关系；/n根据所述感应信号和所述吸收系数，结合预先确定的第二对应关系，确定所述红外池中待测气流的粒子数量；其中，所述第二对应关系为感应信号和所述红外池中特定组分的粒子数量之间的对应关系；所述吸收系数为所述第二对应关系中感应信号的大小随粒子数量变化的比例系数。/n

【技术特征摘要】
1.一种红外池检测中确定粒子含量方法，其特征在于，包括：
当待测气流通入红外池中时，采集所述红外池中红外传感器测得的感应信号，其中，所述待测气流为包含可吸收红外能量的特定组分气流；
根据预先标定的第一对应关系和所述感应信号，确定所述感应信号对应的吸收系数的大小，其中，所述第一对应关系为所述红外池中吸收系数随感应信号变化的关系；
根据所述感应信号和所述吸收系数，结合预先确定的第二对应关系，确定所述红外池中待测气流的粒子数量；其中，所述第二对应关系为感应信号和所述红外池中特定组分的粒子数量之间的对应关系；所述吸收系数为所述第二对应关系中感应信号的大小随粒子数量变化的比例系数。


2.如权利要求1所述的红外池检测中确定粒子含量方法，其特征在于，预先标定所述第一对应关系的过程包括：
采集所述红外池中所述特定组分为不同标定粒子数量时对应的各个标定感应信号，其中各个所述标定粒子数量为由0至饱和粒子数量的多个不同的粒子数量；
根据各个所述标定感应信号和对应的各个所述标定粒子数，结合所述第二对应关系，确定所述第一对应关系。


3.如权利要求2所述的红外池检测中确定粒子含量方法，其特征在于，根据各个所述标定感应信号和对应的各个所述标定粒子数，结合所述第二对应关系，确定所述第一对应关系，包括：
根据所述第二对应关系，确定每组标定粒子数量和标定感应信号对应的标定吸收系数；
根据预先标定的吸收系数随感应信号变化的第一对应关系，确定所述感应信号对应的吸收系数的大小，包括：
判断在多个所述标定感应信号中是否存在和所述感应信号相等的标定感应信号，若否，则以和所述感应信号最相近的两个标定感应信号对应的标定吸收系数进行插值运算，获得所述感应信号对应的所述吸收系数的大小。


4.如权利要求1至3任一项所述的红外池检测中确定粒子含量方法，其特征在于，预先确定所述第二对应关系的过程包括：
根据朗伯比尔定律，确定所述红外池中特定组分的粒子数和感应信号之间满足的所述第二对应关系：其中，N为采集的感应信号u对应的粒子数量；k为感应信号u对应的吸收系数；uo为向所述红外池中通入含所述特定组分为0的气流时，测得的零点感应信号。


5.如权利要求1至3任一项所述的红外池检测中确定粒子含量方法，其特征在于，预先确定所述第二对应关系的过程，包括：
采集所述红外池中所述特定组分的粒子数量为零时所述红外探测器测得的零点感应信号u0；
采集所述红外池中所述特定组分的粒子数量为饱和粒子数量Ns对应的饱和感应信号us；
将基于朗伯比尔定律获得的关系式结合所述零点感应信号u0、所述饱和粒子数量Ns以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁康，周磊，易智善，徐开群，罗建文，
申请(专利权)人：长沙开元仪器有限公司，长沙开元仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43