[發明專利]紫外氣體分析方法及紫外氣體分析儀

有效

• 申請號: 202011187579.9
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112378873B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 熊友輝;石平靜;羅海峰;程靜偉
• 申請（專利權）人: 湖北銳意自控系統有限公司
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 馬帥

1.一種紫外氣體分析方法，其特征在于：包括以下步驟：

S101：在被測氣體的吸收波段內，選取一部分波段作為采樣波段；

S102：分別向氣室腔體通入純氮氣和若干不同已知濃度的被測氣體，得到若干不同濃度氣體吸收曲線；所述氣體吸收曲線包括：純氮氣吸收曲線和若干不同已知濃度被測氣體吸收曲線；

S103：在步驟S101中選取的所述采樣波段中選取測量波段和參考波段；

S104：在步驟S103中選取的測量波段以及參考波段內，計算每一條氣體吸收曲線對應的補償吸光度；

S105：根據每一條氣體吸收曲線的補償吸光度數據和對應的已知濃度數據，擬合得到被測氣體補償吸光度與被測氣體濃度之間的關系式，并對被測氣體補償吸光度與被測氣體濃度之間的關系進行存儲；

S106：向紫外氣體分析儀中通入純氮氣，通過光譜儀得到純氮氣的光譜,并對純氮氣的光譜進行存儲；

S107：向紫外氣體分析儀中通入被測氣體，通過光譜儀得到被測氣體的實時光譜，根據被測氣體的實時光譜以及步驟S106中存儲的氮氣光譜得到被測氣體的實時吸收曲線；

S108：在通過步驟S103中的方法選取的測量波段以及采樣波段內，根據被測氣體的實時吸收曲線計算被測氣體的實時補償吸光度；將被測氣體的實時補償吸光度數據帶入步驟S105中存儲的被測氣體補償吸光度與被測氣體濃度之間的關系式中得到被測氣體的實時濃度；

在步驟S101中選取的所述采樣波段中，觀察步驟S102中若干條氣體吸收曲線，對其中任意一條氣體的吸收曲線選取吸光度相對該吸收曲線其它部分而言大的一段作為測量波段，選取吸光度相對該吸收曲線中其它部分而言小的波段作為參考波段；

所述氣體吸收曲線上的每一個點的縱坐標代表被測氣體的吸光度，橫坐標代表波長；所述補償吸光度＝測量波段的平均吸光度/參考波段的平均吸光度，所述實時補償吸光度＝測量波段的實時平均吸光度/參考波段的實時平均吸光度；

步驟S102中的所述被測氣體的吸收曲線通過以下方法得到：將純氮氣光譜分別減去若干不同已知濃度被測氣體光譜得到若干吸收光譜，將得到的若干吸收光譜除以純氮氣光譜得到若干被測氣體吸收曲線，其中純氮氣吸收光譜除以純氮氣光譜得到純氮氣的吸收曲線。

2.如權利要求1所述的紫外氣體分析方法，其特征在于：步驟S101包括以下子步驟：

S201：向氣室腔體中通入純氮氣，得到純氮氣光譜，作為初始時刻的零點光譜D0；每間隔預設時間，向氣室腔體中通入純氮氣，得到間隔不同時間的m條純氮氣光譜D0、D1、D2、D3……Dm；m為自然數；

S202：將初始時刻的零點光譜D0分別減去所述間隔不同時間的若干純氮氣光譜D0、D1、D2、D3……Dm得到若干波動光譜，然后再將得到的若干波動光譜除以所述零點光譜D0，得到若干條波動曲線；

S203：觀察所述若干條波動曲線，在被測氣體的吸收波段內，鎖定若干條波動曲線波動變化相對于其自身變化趨勢均一致的波段，并從中選取一部分波段作為采樣波段。

3.一種紫外氣體分析儀，采用如權利要求1-2中任意一項權利要求所述的紫外氣體分析方法，其特征在于：具體包括：紫外光源、氣室腔體、光譜儀和數據處理單元；所述紫外光源和所述光譜儀與所述氣室腔體之間均通過光纖連接；所述光譜儀與所述數據處理單元之間電性連接；所述紫外光源，用于提供紫外光線；所述光譜儀用于對被測氣體進行測量并輸出對應光譜；所述數據處理單元用于處理計算得到被測氣體濃度。

4.如權利要求3所述的紫外氣體分析儀，其特征在于：所述氣室腔體為鋁合金材質，氣室腔體內壁黑色氧化處理。

5.如權利要求3所述的紫外氣體分析儀，其特征在于：所述紫外光源為氙燈光源。