[發(fā)明專利]一種從混合氣體的紅外吸收光譜中解析單組分流量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810797772.0
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN108982401B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊愛武;酒少武;楊聯(lián)樹;陳延信
• 申請（專利權(quán)）人: 西安博研儀器分析應(yīng)用科技有限公司;西安建筑科技大學
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種從混合氣體的紅外吸收光譜中解析單組分流量的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，將熱反應(yīng)產(chǎn)生的混合氣體接入紅外吸收光譜儀，對混合氣體進行紅外吸收光譜測量，得到包含波數(shù)、吸光度和時間三個坐標軸的三維紅外吸收光譜圖；

步驟二，從三維紅外吸收光譜圖中，標注出每個吸收峰最高位置所對應(yīng)的時間，分別解析出標注時間所對應(yīng)的以吸光度為縱坐標、波數(shù)為橫坐標的一系列二維紅外吸收光譜圖；

步驟三，將所解析出的一系列二維紅外吸收光譜圖，分別進行紅外吸收標準譜庫檢索，通過與標準氣體的紅外吸收圖譜進行比較，解析出混合氣體中包含的各種氣體組分；

步驟四，對每種氣體組分分別選取一個不與其它組分重疊的吸收峰，作為該氣體組分的特征紅外吸收峰；

步驟五，建立紅外吸收強度與相對流量轉(zhuǎn)換的計算模型，分別對各種氣體組分的特征紅外吸收峰進行計算，最終得到各種氣體組分的相對流量隨時間變化的關(guān)系圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述從混合氣體的紅外吸收光譜中解析單組分流量的方法，其特征在于，所述步驟一中：

(1)對于易液化的氣體產(chǎn)物，采取保溫或氣氛加速驅(qū)動的處理措施，防止氣體產(chǎn)物液化，確保實時監(jiān)測能夠連續(xù)穩(wěn)定運行；

(2)對于含塵氣體，設(shè)置粉塵凈化裝置，以免造成紅外吸收光譜分析系統(tǒng)堵塞，或者影響測量精度；

(3)對于水蒸氣不作為檢測組分的分析，設(shè)置干燥裝置除去水蒸氣，以免對微量組分的紅外吸收造成干擾甚至屏蔽。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述從混合氣體的紅外吸收光譜中解析單組分流量的方法其特征在于，所述步驟二中：

(1)涉及標注的紅外吸收峰，必須包括全部的吸收峰，但不包括由于測試中由于某種原因在波數(shù)坐標兩端出現(xiàn)的半峰；

(2)標注位置必須是每個吸收峰上出現(xiàn)最大吸收的位置，亦即吸收峰的最高位置；

(3)必須要解析出每個標注位置所對應(yīng)的以吸光度為縱坐標、波數(shù)為橫坐標的二維紅外吸收光譜圖，確保解析出的一系列二維紅外吸收光譜圖涵蓋所有的氣體組分。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述從混合氣體的紅外吸收光譜中解析單組分流量的方法，其特征在于，所述步驟三中：

(1)必須對解析出的所有二維紅外吸收光譜圖都進行標準譜庫檢索，以匹配度為依據(jù)，確定氣體組分；

(2)所檢索出的氣體組分的紅外吸收光譜，必須涵蓋三維紅外吸收光譜圖中所有出現(xiàn)的紅外吸收峰。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述從混合氣體的紅外吸收光譜中解析單組分流量的方法，其特征在于，所述步驟四中：

(1)選取的特征紅外吸收峰，不能與其它氣體組分的紅外吸收峰的位置發(fā)生重疊；

(2)在所有不重疊的紅外吸收峰中，選取紅外吸收強度高的吸收峰，作為特征紅外吸收峰。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述從混合氣體的紅外吸收光譜中解析單組分流量的方法，其特征在于，所述步驟五中：

(1)所建立的計算模型包括模數(shù)轉(zhuǎn)換、微分和積分運算方法；

(2)應(yīng)根據(jù)不同單組分各自的紅外吸收光譜特征，建立合適的算法模型，對不同氣體組分的建模方法相同或者不同；

(3)所建立模型應(yīng)具備的功能是：通過輸入特征紅外吸收峰的強度隨時間的變化數(shù)據(jù)，計算后輸出各種組分的相對流量隨時間的變化數(shù)據(jù)。