一种多种类气体检测的方法、系统、电子设备及存储介质,涉及气体检测领域。在该方法中,根据第一待测气体种类的目标吸收面积对总待测气体种类中的其他气体种类的吸收面积进行归一化以得到其他气体种类与第一待测气体种类的比例系数;根据比例系数和第一待测气体种类的第一最佳样品池长度确定其他气体种类的第二最佳样品池长度,将总待测气体种类通入调整后的分段式样品池中以得到每种待测气体种类的标准曲线模型;当接收到用户输入的第二待测气体种类时,调整气体流通路径以将待测气体输入对应的样品池中,并通过标准曲线模型计算并显示待测气体的实时浓度。实施本申请提供的技术方案,能够检测多种类气体。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及气体检测的,具体涉及一种多种类气体检测的方法、系统、电子设备及存储介质。
技术介绍
1、随着社会的进步和科学技术的发展,光谱检测应用技术对人类的生产生活产生了巨大的影响。气体浓度的快速精确检测成为了环境监控、安全生产、工业过程及医疗领域中必不可少的关键技术。
2、目前,市场上存在多种气体检测技术和设备,但它们在同时检测多种类气体时往往存在局限性。传统的气体检测方法通常需要使用多个独立的检测设备和传感器,这不仅增加了成本和复杂性,还可能因设备间的差异导致检测结果的不一致性,无法满足使用单一测量模块同时测量多种类气体的需求。
3、因此,如何通过单一测量模块准确、高效地检测多种类气体成为当前气体检测
亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种多种类气体检测的方法、系统、电子设备及存储介质,采用分段式样品池和红外光谱分析技术,能够通过单一测量模块检测多种类气体,提高了检测效率;采用归一化方法确定各气体种类的比例系数,并结合最佳样品池长度的确定,实现了对多种类气体的准确检测。
2、在本申请的第一方面提供了一种多种类气体检测的方法,应用于分段式样品池,所述分段式样品池包括滤光片和多个样品池,所述方法包括:
3、对第一待测气体种类的标准样品进行红外光谱分析以得到红外光谱图,将所述红外光谱图与滤光片的红外吸收光谱图进行比对以确定所述第一待测气体种类的目标吸收面积,所述第一待测气体种类为总待测气体种类中的任意一种;
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p>4、根据所述目标吸收面积对所述总待测气体种类中的其他气体种类的吸收面积进行归一化以得到所述其他气体种类与所述第一待测气体种类的比例系数,所述比例系数大于预设数值;5、确定所述第一待测气体种类的第一最佳样品池长度,根据所述比例系数和所述第一最佳样品池长度确定所述其他气体种类的第二最佳样品池长度,根据所述第一最佳样品池长度和所述第二最佳样品池长度对所述分段式样品池进行调整,并将所述总待测气体种类通入调整后的所述分段式样品池中以得到每种待测气体种类的标准曲线模型;
6、当接收到用户输入的第二待测气体种类时,根据所述第二待测气体种类调整气体流通路径以将待测气体输入对应的样品池中,并通过所述标准曲线模型计算并显示所述待测气体的实时浓度。
7、通过采用上述技术方案,对每种待测气体种类的标准样品进行红外光谱分析,并与滤光片的红外吸收光谱图进行比对,能够精确确定每种气体在特定条件下的目标吸收面积。这一步骤为后续的归一化和比例系数计算提供了坚实的基础,从而确保了检测结果的准确性。根据目标吸收面积和比例系数,为不同气体种类确定最佳样品池长度,实现了样品池长度的个性化定制。这种设计优化不仅提高了检测的灵敏度,还减少了气体间的相互干扰,进一步提升了检测的准确性。分段式样品池的设计使得系统能够根据不同待测气体种类的需求进行灵活调整。通过调整气体流通路径,将待测气体引导至对应的样品池中,实现了对多种气体的快速、准确检测。这种灵活性使得系统能够适应不同的应用场景和检测需求。通过对每种待测气体种类在最佳样品池长度下的检测数据进行处理,建立了标准曲线模型。这一模型为后续的实时浓度计算提供了可靠的依据,确保了检测结果的稳定性和可靠性。系统能够接收用户输入的第二待测气体种类信息,并自动调整气体流通路径和检测参数,实现了检测的自动化和智能化。同时,通过实时显示待测气体的浓度信息,为用户提供了直观、便捷的检测结果查看方式,提升了用户体验。通过优化样品池设计和提高检测精度,本申请实施例在保证检测结果准确性的同时,降低了对高成本检测设备的依赖。此外,分段式样品池的设计也便于维护和更换,进一步降低了长期使用的成本。
8、可选的,所述将所述红外光谱图与滤光片的红外吸收光谱图进行比对以确定所述第一待测气体种类的目标吸收面积包括:
9、使用红外分光光度计对所述滤光片进行测试得到从高波数到低波数的红外吸收光谱图,并根据所述红外吸收光谱图得到所述滤光片的中心波长及半峰宽范围;
10、将所述红外光谱图与所述中心波长及半峰宽范围进行比对以确定所述第一待测气体种类的吸收峰,对所述吸收峰进行拟合以得到拟合公式,对所述拟合公式进行积分得到所述第一待测气体种类的吸收面积。
11、通过采用上述技术方案,通过红外分光光度计对滤光片进行测试,得到其从高波数到低波数的红外吸收光谱图,并据此确定滤光片的中心波长及半峰宽范围。这一步骤为后续与气体红外光谱图的比对提供了精确的参考范围,有助于准确识别出第一待测气体种类在滤光片透过范围内的吸收峰。对识别出的吸收峰进行拟合,得到拟合公式,并对该公式进行积分,以求得第一待测气体种类的吸收面积。这一数学处理方法能够有效减少噪声和干扰对测量结果的影响,提高数据处理的准确性和可靠性。由于不同气体在红外光谱中的吸收特性各不相同,且滤光片的透过特性也可能因制造差异而有所变化。因此,通过比对红外光谱图和滤光片的红外吸收光谱图,并根据比对结果确定目标吸收面积,可以使得检测系统对不同气体种类和滤光片具有更强的适应性。通过精确确定第一待测气体种类的目标吸收面积,可以为后续的检测过程提供准确的基准。这有助于优化检测系统的灵敏度,使得系统能够更准确地响应气体浓度的变化,提高检测的准确性和可靠性。目标吸收面积的准确确定为后续的气体种类归一化和比例系数计算提供了重要依据。这些计算步骤对于确定其他气体种类的最佳样品池长度和建立标准曲线模型至关重要,从而保证了整个检测过程的科学性和准确性。
12、可选的,所述将所述红外光谱图与滤光片的红外吸收光谱图进行比对以确定所述第一待测气体种类的目标吸收面积还包括:
13、当所述红外光谱图存在多个吸收峰,利用边缘检测算法识别出所述红外光谱图中多个所述吸收峰的边界;
14、根据所述边界将所述红外光谱图划分为多个区域,每个区域对应一个或多个吸收峰;
15、提取目标区域内像素点的值,并对所述值进行积分以得到所述目标区域的子面积,将多个子面积相加得到所述目标吸收面积,所述目标区域为多个所述区域中的任意一个区域。
16、通过采用上述技术方案,当红外光谱图中存在多个吸收峰时,直接积分整个光谱区域可能会引入不必要的误差。通过利用边缘检测算法识别出各个吸收峰的边界,并将光谱图划分为多个对应单个或多个吸收峰的区域,可以更加精确地处理复杂的光谱数据。这种方法提高了系统对复杂光谱的解析能力。在划分出多个区域后,通过提取目标区域内像素点的值并进行积分,可以得到每个区域的子面积。这些子面积代表了对应吸收峰对红外光的吸收强度。将多个子面积相加得到目标吸收面积,可以更加准确地反映第一待测气体种类在红外光谱中的总吸收强度。这种方法减少了因光谱重叠或噪声干扰而导致的误差。通过划分区域并分别计算子面积,系统可以根据需要选择性地关注某些特定的吸收峰或区域。这种灵活性使得系统能够适应不同种类、不同浓度的气体检测需求,提高了系统的适应性和应用范围。
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【技术保护点】
1.一种多种类气体检测的方法,其特征在于,应用于分段式样品池,所述分段式样品池包括滤光片和多个样品池,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的多种类气体检测的方法,其特征在于,所述将所述红外光谱图与滤光片的红外吸收光谱图进行比对以确定所述第一待测气体种类的目标吸收面积包括:
3.根据权利要求1所述的多种类气体检测的方法,其特征在于,所述将所述红外光谱图与滤光片的红外吸收光谱图进行比对以确定所述第一待测气体种类的目标吸收面积还包括:
4.根据权利要求1所述的多种类气体检测的方法,其特征在于,所述确定所述第一待测气体种类的第一最佳样品池长度包括:
5.根据权利要求1所述的多种类气体检测的方法,其特征在于,所述根据所述比例系数和所述第一最佳样品池长度确定所述其他气体种类的第二最佳样品池长度包括:
6.根据权利要求1所述的多种类气体检测的方法,其特征在于,所述将所述总待测气体种类通入调整后的所述分段式样品池中以得到每种待测气体种类的标准曲线模型包括:
7.根据权利要求6所述的多种类气体检测的方法,其特征在于,所述控制不同控制阀的开闭以将第三待测气体种类通入对应的样品池中包括:
8.一种多种类气体检测的系统,其特征在于,包括分析模块、比例模块、调整模块以及执行模块,其中:
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器、用户接口以及网络接口,所述存储器用于存储指令,所述用户接口和所述网络接口均用于与其他设备通信,所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令,以使所述电子设备执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有指令,当所述指令被执行时,执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。
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【技术特征摘要】
1.一种多种类气体检测的方法,其特征在于,应用于分段式样品池,所述分段式样品池包括滤光片和多个样品池,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的多种类气体检测的方法,其特征在于,所述将所述红外光谱图与滤光片的红外吸收光谱图进行比对以确定所述第一待测气体种类的目标吸收面积包括:
3.根据权利要求1所述的多种类气体检测的方法,其特征在于,所述将所述红外光谱图与滤光片的红外吸收光谱图进行比对以确定所述第一待测气体种类的目标吸收面积还包括:
4.根据权利要求1所述的多种类气体检测的方法,其特征在于,所述确定所述第一待测气体种类的第一最佳样品池长度包括:
5.根据权利要求1所述的多种类气体检测的方法,其特征在于,所述根据所述比例系数和所述第一最佳样品池长度确定所述其他气体种类的第二最佳样品池长度包括:
6.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:张杨,李文华,马柱,何鹏飞,朱师青,李浩,
申请(专利权)人:安徽养和医疗器械设备有限公司,
类型:发明
国别省市:
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