CN103115878B - 纠正光谱漂移的方法及应用 - Google Patents

纠正光谱漂移的方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN103115878B
CN103115878B CN201210596681.3A CN201210596681A CN103115878B CN 103115878 B CN103115878 B CN 103115878B CN 201210596681 A CN201210596681 A CN 201210596681A CN 103115878 B CN103115878 B CN 103115878B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
absorption
point
tested
tested gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210596681.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103115878A (zh
Inventor
俞大海
顾海涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Focused Photonics Hangzhou Inc
Original Assignee
Focused Photonics Hangzhou Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Focused Photonics Hangzhou Inc filed Critical Focused Photonics Hangzhou Inc
Priority to CN201210596681.3A priority Critical patent/CN103115878B/zh
Publication of CN103115878A publication Critical patent/CN103115878A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103115878B publication Critical patent/CN103115878B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

本发明提供了一种纠正光谱漂移的方法，具体为：(A1)选择被测气体的吸收光谱谱线，使得被测气体和背景气体的吸收波形具有共同的最低点，所述被测气体和背景气体处于待测环境中；(A2)取得被测气体和背景气体的吸收波形，寻获至少一个所述的共同的最低点，利用该共同的最低点纠正光谱漂移。本发明具有可靠性高、稳定、实时等优点。

Description

纠正光谱漂移的方法及应用
技术领域
本发明涉及光谱领域，特别涉及纠正光谱漂移的方法及应用。
背景技术
对基于光谱的分析仪器，比如激光吸收光谱气体分析仪、光源或光谱仪的波长准确性决定着分析仪器能否正常运行。但事实上，光源或光谱仪的波长往往会发生漂移，无法长时间保持稳定，轻者造成测量不准确，重者会造成仪器无法使用。为了解决波长漂移问题，目前有如下解决方案：
定期校准上述光谱分析仪的工作波长，比如，定期检测被测物质的测量光谱是否偏离设定位置，如果有偏差，则通过调整激光器的驱动参数，重新确定激光器的发射波长。这种解决方案在大含量、无干扰的被测物质检测中是适用的，但是被检测物质含量低且存在背景物质干扰的情况下就无法使用，此时必须将光谱气体分析仪从工艺管道测量位置拆下，安装在标定管上通标气完成波长校准。不但操作复杂，而且还需要停工才能拆下分析仪或者通入标准气体，严重影响了生产的正常进行，带来较大损失。
为了解决上述不足，现有技术中还有如下解决方案：
在气体的吸收光谱测量中，采用被测气体二次谐波信号的顶点位置去纠漂，这样做当被测气体浓度较且存在背景气体吸收干扰时，软件很难准确寻找到被测气体的吸收信号。如果加大纠偏的信号限值，则无法实时纠偏；如果减小纠偏的信号限值，这可能会导致将背景气体的干扰信号当做被测气体错误纠正，导致测量错误。
图1示意性地给出了在天然气中微量水测量中的吸收波形图，如图1所示，在水吸收峰的侧部始终存在一个高浓度的甲烷的吸收峰，在实际测量过程中也发生了以上纠偏的困扰。
位于中央的吸收峰为HCl(50ppm)的吸收信号，右侧坐标大约180点处为H2O(20％左右)的吸收信号，当实际测量时HCl浓度仅为10ppm左右，而H2O浓度始终在20-30％左右，即正常测量时HCl吸收信号小于H2O的吸收信号，此时容易出现上述纠偏错误或者纠偏不起作用。
发明内容
为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种可靠性高、稳定性好、实时的纠正光谱漂移的方法，以及该方法在气体测量中的应用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
纠正光谱漂移的方法，所述方法具体为：
(A1)选择被测气体的吸收光谱谱线，使得被测气体和背景气体的吸收波形具有重叠点，所述被测气体和背景气体处于待测环境中；
(A2)获得被测气体和背景气体的吸收波形，寻获至少一个所述重叠点，利用该重叠点纠正光谱漂移。
根据上述的方法，优选地，所述重叠点是共同的最低点。
根据上述的方法，优选地，所述方法进一步包括：
(B1)寻获重叠点后，将该重叠点的位置纠正到正确位置。
根据上述的方法，优选地，所述方法进一步包括：
(C1)寻获重叠点后，记录该重叠点的位置与正确位置的偏差。
根据上述的方法，优选地，所述吸收波形是气体吸收光谱的二次谐波。
根据上述的方法，优选地，所述待测环境是天然气，所述被测气体是水蒸气，所述背景气体是甲烷。
本发明的目的还通过以下技术方案得以实现的：
根据上述的方法在气体测量中的应用，具体应用在气体的检测和/或标定。
根据上述的应用，可选地，所述检测包括气体的含量、流速或温度的测量。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1、吸收波形的重叠点如最低点不会因为被测气体的变化而变化，因此纠漂的可靠性高、稳定，可应用在测量和标定中的实时纠漂；
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据现有技术中甲烷和水蒸气的吸收波形图；
图2是根据本发明实施例1的方法的流程图；
图3是根据本发明实施例1的甲烷和水蒸气的吸收波形图。
具体实施方式
图2、3和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
图2示意性地给出了本发明实施例的纠正光谱漂移的方法的流程图。如图2所示，所述方法包括以下步骤：
(A1)选择被测气体的吸收光谱谱线，使得被测气体和背景气体的吸收波形具有重叠点，所述被测气体和背景气体处于待测环境中；优选地，所述吸收波形是气体吸收光谱的二次谐波；
上述重叠点在吸收波形中的位置固定，不会因为被测气体的变化而变化，所以利用该点去纠漂可靠性高、稳定。优选地，所述重叠点是共同的最低点。
(A2)获得被测气体和背景气体的吸收波形，寻获至少一个所述重叠点，利用该重叠点纠正光谱漂移。优选地，寻获重叠点后，将该重叠点的位置纠正到正确位置。或者，寻获重叠点后，记录该重叠点的位置与正确位置的偏差，用于后续的气体测量。
实施例2：
根据本发明实施例1的方法在天然气中微量水蒸气浓度测量中的应用例，天然气中主成分是甲烷。
在该应用例中，选择水蒸气的吸收光谱谱线，在该吸收光谱谱线的附近具有甲烷的吸收光谱谱线，在甲烷和水蒸气的吸收的二次谐波中，存在共同的最低点，利用该最低点去纠正漂移。
图3给出了天然气中甲烷和水蒸气的吸收光谱的二次谐波。

Claims (5)

1.纠正光谱漂移的方法，所述方法为：
(A1)选择被测气体的吸收光谱谱线，使得被测气体和背景气体的吸收波形具有重叠点，所述被测气体和背景气体处于待测环境中；
(A2)获得被测气体和背景气体的吸收波形，寻获至少一个所述重叠点；将该重叠点的位置纠正到正确位置，或者记录该重叠点的位置与正确位置的偏差，所述重叠点是共同的最低点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述吸收波形是气体吸收光谱的二次谐波。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述待测环境是天然气，所述被测气体是水蒸气，所述背景气体是甲烷。
4.根据权利要求1－3任一所述的方法在气体测量中的应用，具体应用在气体的检测和/或标定。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述检测包括气体的含量、流速或温度的测量。
CN201210596681.3A 2012-12-29 2012-12-29 纠正光谱漂移的方法及应用 Active CN103115878B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210596681.3A CN103115878B (zh) 2012-12-29 2012-12-29 纠正光谱漂移的方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210596681.3A CN103115878B (zh) 2012-12-29 2012-12-29 纠正光谱漂移的方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103115878A CN103115878A (zh) 2013-05-22
CN103115878B true CN103115878B (zh) 2016-08-03

Family

ID=48414303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210596681.3A Active CN103115878B (zh) 2012-12-29 2012-12-29 纠正光谱漂移的方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103115878B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104374712A (zh) * 2014-11-19 2015-02-25 山东罗纳德分析仪器有限公司 一种光谱分析仪的谱型变化补偿方法及装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101287976A (zh) * 2005-10-04 2008-10-15 佐勒技术公司 二谱线气体光谱校准
CN102023135A (zh) * 2010-11-19 2011-04-20 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 偏峰定位光谱分析方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004044717B8 (de) * 2004-09-10 2010-12-16 BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung Verfahren und Kit zur Kalibrierung eines Photolumineszenzmesssystems
JP5709372B2 (ja) * 2009-12-01 2015-04-30 キヤノン株式会社 校正手段、校正方法、及びプログラム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101287976A (zh) * 2005-10-04 2008-10-15 佐勒技术公司 二谱线气体光谱校准
CN102023135A (zh) * 2010-11-19 2011-04-20 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 偏峰定位光谱分析方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103115878A (zh) 2013-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mammarella et al. Quantifying the uncertainty of eddy covariance fluxes due to the use of different software packages and combinations of processing steps in two contrasting ecosystems
CN102272564B (zh) 用于执行光学吸收测量的方法和系统
CN101706423B (zh) 一种激光气体吸收光谱分析方法
CN104535530B (zh) 一种高精度气体浓度检测方法及检测装置
CN204924934U (zh) 基于两种量子级联激光光谱的多组分气体同时检测装置
US9194797B2 (en) Method and system for detecting moisture in a process gas involving cross interference
CN105277503A (zh) 基于两种量子级联激光光谱的多组分气体同时检测装置及方法
CN103185704A (zh) 气体计测装置和气体计测装置的波长调制幅度的设定方法
CN104903704B (zh) 进行水汽测定的可调谐二极管激光吸收光谱
CN105548075A (zh) 一种玻璃药瓶内氧气含量的检测装置与方法
EP3308144B1 (en) Gas detection apparatus and method
CN105372188A (zh) 测量测量气的感兴趣的气体组分浓度的吸收光谱仪和方法
MX2015003387A (es) Metodo y sistema para determinar contenido de energia y detectar contaminantes en una corriente de fluido.
JP6139327B2 (ja) テラヘルツ波分光測定装置及び方法、非線形光学結晶の検査装置及び方法
CN104364635A (zh) 在光谱分析仪中使用实时或近实时验证的碰撞展宽补偿
CN104280362A (zh) 一种高温水汽激光光谱在线检测系统
CN103323115A (zh) 基于波长调制的气体吸收谱线线宽和线型系数的测量方法
CN106290243B (zh) 用于确定气体组分浓度的方法和光谱仪
CN104729996A (zh) 反射式的激光在线气体分析仪光路装置
CN104764719A (zh) 一种基于吸收峰锁定模式的内燃机排放气体成分测量装置
CN104267019A (zh) 一种激光拉曼气体分析仪的标定和检测气体浓度的方法
CN104849236A (zh) 一种气体浓度测量装置
CN103543126A (zh) 用于气体监测干涉信号干扰下的信号修正补偿计算方法
CN115436320A (zh) 一种混合气体背景下气体吸收线的修正方法
CN103115878B (zh) 纠正光谱漂移的方法及应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant