CN101846645B - 氧氮分析仪热导池检测过程中纠正温度引起变化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氧氮分析仪热导池检测过程中纠正温度引起变化的方法，是通过以下步骤实现的：是通过以下步骤实现的：通入载气采集一段热导池输出的电压值数据，取其平均值作为一个参照点；以这个参照点作为基础，计算每一个采集到的数据与参照点所组成的直线的斜率；波形的起点：当这个斜率与之前的斜率相比，变化率超过了预设的范围时，该点为波形的起点；波形的波峰；波形的结束点；把波形的起点和终点拉一条直线作为V0的基准线，并将波形的数据根据这个基准线计算出面积大小，便可以计算出要检测的气体的含量；本发明的有益效果是：由于将单一的V0值变成一条变化的V0的斜线，纠正了工作温度对电压的影响；节约了时间和气体。
Description
技术领域
本发明涉及一种热导池检测，尤其涉及一种热导池检测过程中纠正工作温度引起变化的方法。
背景技术
TC-306氧氮分析仪在测量氮元素时采用的是热导池检测方法。热导池检测器是基于气体热传导和热电阻效应的一种检测装置，它检测气体浓度的过程是通过热电阻(钨铼丝元件)与被测气体之间热交换和热平衡来实现的，这种方法具有灵敏度高、线性度好的优点，但是，影响热导信号的因素也很多：工作温度的变化、热导池桥电流的变化、载气的纯度不同以及气体流量的变化都会对热导信号产生很大的影响。
通过外在的一些限制，桥电流的变化，载气纯度，气体流量都可以控制在一个稳定的范围内。而工作温度的变化则是一直存在的，它会直接导致检测器基准电压的偏移，从而使测试结果出现较大的偏差。
热导池将当前的热电阻值转换为直流电压值输出，电脑通过A\D采集卡将电压值数据读入，当持续通入同一气体时(也就是通常说的载气)，理论上来说热电阻的值应该是一直保持恒定的，也就是热导池输出的电压数值是稳定的电压值V0，那么当有另外一个含量的气体和载气一起进入时，通过在通入气体的时候，对热电阻输出的电压数据的连续采集，然后根据这段时间之内电压相对于原来只通入单一气体时的电压V0的变化量，便可以计算出这个气体的含量。可是，如果V0本身也在测试的过程当中变化的话，那么，便无法准确的计算出这个变化量，因为这个变化量本身就包含了V0本身的变化量，从而导致计算的误差。而且，通过大量的实验来看，这个变化并非是恒定的，有可能V0是上升的趋势，也有可能是下降的趋势，所以，不能简单的用固定的比例来减少偏差。传统的做法是在做实验之前先把热导池开启两到三个小时，等待电压稳定以后再做测试。但是，这样一来，既浪费时间，又浪费载气。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种热导池检测过程中纠正温度引起变化的方法，旨在解决上述的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下步骤实现的：
实验开始时，先只通入载气采集一段热导池输出的电压值数据，取其平均值作为一个参照点；
以这个参照点作为基础，计算每一个采集到的数据与参照点所组成的直线的斜率；所述的每一个采集到的数据是通过AD采样卡按固定的时间间隔连续的采集热导池输出的电压；
波形的起点：当这个斜率与之前的斜率相比，变化率超过了预设的范围时，该点为波形的起点；
波形的波峰：当当前数值持续的下降并且下降的持续时间超过了预先设定的值时，前面的最大值便是波峰；
波形的结束点：当斜率的变化率已经趋于平缓，并且一段时间之内变化率低于预设值时，便把这个点作为波形的结束点；
把波形的起点和结束点拉一条直线作为热导池输出的电压数值V0的基准线，并将波形的数据根据这个基准线计算出面积大小，便可以计算出要检测的气体的含量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于将单一的V0值变成一条变化的V0的斜线，纠正了工作温度对电压的影响；节约了时间和气体。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下步骤实现的(如图1所示)：是通过以下步骤实现的：
1、实验开始时，先只通入载气采集一段热导池输出的电压值数据，取其平均值作为一个参照点；
2、以这个参照点作为基础，计算每一个采集到的数据与参照点所组成的直线的斜率；所述的每一个采集到的数据是通过AD采样卡按固定的时间间隔连续的采集热导池输出的电压；
3、波形的起点：当这个斜率与之前的斜率相比，变化率超过了预设的范围时，该点为波形的起点；
4、波形的波峰：当当前数值持续的下降并且下降的持续时间超过了预先设定的值时，前面的最大值便是波峰；
5、波形的结束点：当斜率的变化率已经趋于平缓，并且一段时间之内变化率低于预设值时，便把这个点作为波形的结束点；
6、把波形的起点和结束点拉一条直线作为热导池输出的电压数值V0的基准线，并将波形的数据根据这个基准线计算出面积大小，便可以计算出要检测的气体的含量。
在步骤1、2、3中例如：实验开始时，先只让热导池通入载气并采集一段数据，取其平均值u0作为一个参照点，并将此点以时间t作为横坐标记为点(0，u0)，从采集完这一段开始，后面采集到的数据(假设电压值为u1)记为点(1，u1)，再后面采集到的数据(假设电压值为u2)记为点(2，u2)……以此类推。
以这个参照点(0，u0)作为基础，计算每一个采集到的数据(假设此数据为(n，un))与参照点所组成的直线的斜率kn，计算公式为kn＝(un-u0)/(n-0)；
波形的起点：当这个斜率kn与前面的斜率kn-1相比，变化率超过了预设的范围时，便认为该点是波形的起点。
本发明的原理是：通过大量的实验，有这样一个规律：在同一个实验的过程中，V0的变化是相对稳定的，也就是说如果测试开始的时候V0的趋势是上升，那么，在这段时间内，它将一直是保持上升的趋势，反之亦然；所以只需要在测试的过程中找出这个变化率并重新计算标准电压线，即将原来传统做法中的单一的V0值变成一条变化的V0的斜线，便可以解决这个问题，同时，为了尽量减少采样的偏差，只计算所要检测的气体通过的那段范围。这样要做的便是通过合适的算法找出要检测的气体通过时的波形的起点以及终点，便可以了。
实验开始的时候，先只通入载气采集一段数据，取其平均值作为一个参照点。然后，以这个参照点作为基础，计算每一个采集到的数据与参照点所组成的直线的斜率，当这个斜率与之前的斜率相比，变化率超过了预设的范围时，这时便认为，燃烧的样品所释放出的气体已经进入到了热导池内，也就是，找到了波形的起点，接下来便要找波形的波峰，当当前数值持续的下降并且下降的持续时间超过了预先设定的值时，便可以认为前面的最大值便是波峰，那么这个时候便可以开始寻找波形的结束点，也就是样品释放出来的气体已经完全通过热导池的那个点。这时候，同样是通过每一个点与参照点的斜率变化率来判断，当斜率的变化率已经趋于平缓，并且一段时间之内变化率低于预设值时，便认为这个时候，样品释放出来的气体已经完全通过了热导池，波形已经结束，便把这个点作为波形的结束点，把波形的起点和终点拉一条直线作为V0的基准线，并将波形的数据根据这个基准线计算出面积大小，便可以计算出我们要检测的气体的含量。
Claims (1)
1.一种氧氮分析仪热导池检测过程中纠正温度引起变化的方法，是通过以下步骤实现的：
实验开始时，先只通入载气采集一段热导池输出的电压值数据，取其平均值作为一个参照点；
以这个参照点作为基础，计算每一个采集到的数据与参照点所组成的直线的斜率；所述的每一个采集到的数据是通过AD采样卡按固定的时间间隔连续的采集热导池输出的电压；
波形的起点：当这个斜率与之前的斜率相比，变化率超过了预设的范围时，该点为波形的起点；
波形的波峰：当当前数值持续的下降并且下降的持续时间超过了预先设定的值时，前面的最大值便是波峰；
波形的结束点：当斜率的变化率已经趋于平缓，并且一段时间之内变化率低于预设值时，便把这个点作为波形的结束点；
把波形的起点和结束点拉一条直线作为热导池输出的电压数值V0的基准线，并将波形的数据根据这个基准线计算出面积大小，便可以计算出要检测的气体的含量。
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