CN109738385B - 基于碳十三红外光谱仪的高原自适应标准曲线的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于碳十三红外光谱仪的高原自适应标准曲线的检测方法，包括如下步骤：首先，碳十三红外光谱仪在对气体检测池进行加压测试前，先制作好气体检测池检测压力为0.3MPa和0.4MPa时的两条标准曲线；碳十三红外光谱仪开机自检，对气体检测池进行加压测试，依赖于加压系统的作用，气体检测池所能达到的最大压力如果不能达到0.4MPa；利用碳十三红外光谱仪自带的计算软件将该气体检测池检测压力对应的标准曲线计算出来。本发明基于碳十三红外光谱仪，通过该检测方式，实现仪器自动判断海拔环境，自动切换检测模式，并通过碳十三红外光谱仪本身的计算软件计算出不同检测压力对应的标准曲线。

Description

基于碳十三红外光谱仪的高原自适应标准曲线的检测方法
技术领域
本发明涉及气体吸光度检测领域，具体是一种基于碳十三红外光谱仪的高原自适应标准曲线的检测方法。
背景技术
一种常用的检测人体胃中幽门螺杆菌的方法是给人服用13C-尿素胶囊(尿素胶囊中的碳12原子用碳13原子标记)，幽门螺杆菌会快速的将尿素胶囊分解为CO2，并经肺部呼气排除，通过碳十三红外光谱仪检测服用13C-尿素胶囊前后13CO2和12CO2浓度的比值变化来判断幽门螺杆菌的感染。
碳十三红外光谱仪在检测时为了提高样品气体的吸光度从而提高仪器的检测精度，在样品池长度有限的情况下，将气体检测室内的气体加压以增加对红外光的吸收。根据海拔与大气压关系，随着海拔增加最大压力将减小。根据理论值计算，在海拔1400米处依赖于加压系统的作用，气体检测池所能达到的最大压力值刚好为0.4MPa，因此，理论上在海拔高于1400米的地区，仪器将无法加压到0.4MPa。根据GB4793.1-2007《测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求》标准要求，需确保仪器在海拔2000米以内能正常使用，且不会降低仪器的检测性能。为了解决仪器在高原地区的使用问题，早期采用的方案是，在海拔高于1200米的地区，将气体检测室检测压力调整为0.3MPa，理论上即使在海拔3000米处，气体检测室检测压力最大能达到0.3MPa。但这种方法存在的一个缺点是，在高原地区使用的仪器和平原地区使用的仪器参数是不同的，不能通用，而且在销售时需要提前知道仪器所使用地区的海拔高度，再进行针对处理，使生产和销售工作变得复杂。
发明内容
本发明提供了一种基于碳十三红外光谱仪的高原自适应标准曲线的检测方法，克服了高原地区大气压强低，提高吸光度来提升检测精度所采取的处理方法，以解决上述技术问题。
一种基于碳十三红外光谱仪的高原自适应标准曲线的检测方法，包括如下步骤：
(1)首先，碳十三红外光谱仪在对气体检测池进行加压测试前，先制作好气体检测池检测压力为0.3MPa和0.4MPa时的两条标准曲线，并在碳十三红外光谱仪的存储器中保存这两条标准曲线的系数；
(2)碳十三红外光谱仪开机自检，对气体检测池进行加压测试，依赖于加压系统的作用，气体检测池所能达到的最大压力如果不能达到0.4MPa，则说明当前环境海拔较高，使用此时的最大压力作为气体检测池检测压力；
(3)利用碳十三红外光谱仪自带的计算软件将该气体检测池检测压力对应的标准曲线计算出来。
优选的，所述步骤(1)中仪器的存储器中还事先保存有标准气体在气体检测池检测压力为0.3MPa和0.4MPa两种压力下的吸光度的值。
优选的，所述步骤(2)中的气体检测池所能达到的最大压力小于0.4MPa时，则说明此时的最大压力为0.3MPa-0.4MPa范围之间的某一个值。
本发明的有益效果：
本发明的有益效果是：本发明基于碳十三红外光谱仪，通过该检测方式，实现仪器自动判断海拔环境，自动切换检测模式，并通过碳十三红外光谱仪本身的计算软件计算出不同检测压力对应的标准曲线。
附图说明
图1为气体检测室检测压力为0.34MPa时的标准曲线趋势图。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
结合以下步骤本发明进行详细描述。
一种基于碳十三红外光谱仪的高原自适应压力检测方法，包括如下步骤：
(1)首先，碳十三红外光谱仪在对气体检测室进行加压测试前，先制作好气体检测室检测压力为0.3MPa和0.4MPa时对应的两条标准曲线，并在碳十三红外光谱仪的存储器中保存这两条标准曲线的系数，存储器中还事先保存有标准气体在0.3MPa和0.4MPa两种压力下的吸光度的值；
(2)碳十三红外光谱仪开机自检，进行对气体检测室进行加压测试，依赖于加压系统的作用，气体检测池所能达到的最大压力如果不能达到0.4MPa，则说明当前环境海拔较高，此时的最大压力为0.3MPa-0.4MPa范围之间的某一个值，使用此时的最大压力作为气体检测室检测压力；
(3)利用碳十三红外光谱仪自带的计算软件将该检测压力对应的标准曲线计算出来，其中，碳十三红外光谱仪自带的计算软件的自适应曲线计算方法如下：
x400KPa：0.4MPa压力下的标准气体吸光度；
x300KPa：0.3MPa压力下的标准气体吸光度；
Pressure1：对气体检测室进行加压测试时的最大压力值，对应压力表读取的AD值；
MinLevelAD：0.3MPa压力对应压力表读取的AD值；
MaxLevelAD：0.4MPa压力对应压力表读取的AD值。
根据压力与吸光度之间的线性关系，可得到检测压力Pressure1下标准气体的吸光度，计算公式如下：
abs＝(x400KPa-x300KPa)*(Pressure1-MinLevelAD)/(MaxLevelAD-MinLevelAD)+x300KPa；
测试浓度从0.5％到6.2％的CO2气体在气体检测室检测压力为0.3MPa和0.4MPa时的吸光度，如下表1所示：
表1气体检测室检测压力为0.3MPa和0.4MPa时不同浓度CO2气体对应的吸光度：
Figure GDA0002011841620000041
Figure GDA0002011841620000051
通过表1吸光度计算出气体检测室检测压力为0.34MPa时的吸光度，如下表2所示：
表2计算出气体检测室检测压力为0.34MPa时的吸光度
Figure GDA0002011841620000052
由气体检测室检测压力为0.34MPa时的吸光度和CO2气体浓度的关系，拟合成标准曲线，如图1所示。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定,任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (2)

1.基于碳十三红外光谱仪的高原自适应标准曲线的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）首先，碳十三红外光谱仪在对气体检测池进行加压测试前，先制作好气体检测池检测压力为0.3MPa和0.4MPa时的两条标准曲线，并在碳十三红外光谱仪的存储器中保存这两条标准曲线的系数，存储器中还事先保存有不同浓度标准气体在0.3MPa和0.4MPa两种压力下的吸光度的值；
（2）碳十三红外光谱仪开机自检，对气体检测池进行加压测试，依赖于加压系统的作用，气体检测池所能达到的最大压力如果不能达到0.4MPa，则说明当前环境海拔较高，使用此时的最大压力作为气体检测池检测压力；
（3）利用碳十三红外光谱仪自带的计算软件将该气体检测池检测压力对应的标准曲线计算出来；
其中，碳十三红外光谱仪自带的计算软件的自适应曲线计算方法如下：
x400KPa：0.4MPa压力下的标准气体吸光度；
x300KPa：0.3MPa压力下的标准气体吸光度；
Pressure1：对气体检测室进行加压测试时的最大压力值，对应压力表读取的AD值；
MinLevelAD：0.3MPa压力对应压力表读取的AD值；
MaxLevelAD：0.4MPa压力对应压力表读取的AD值；
根据压力与吸光度之间的线性关系，可得到检测压力Pressure1下标准气体的吸光度，计算公式如下：
abs=(x400KPa-x300KPa)*(Pressure1-MinLevelAD)/(MaxLevelAD-MinLevelAD)+x300KPa;
由气体检测室检测实际检测压力值下的吸光度和CO2气体浓度的关系，拟合成标准曲线。
2.根据权利要求1所述的基于碳十三红外光谱仪的高原自适应标准曲线的检测方法，其特征在于，所述步骤（2）中的气体检测池所能达到的最大压力小于0.4MPa时，则说明此时的最大压力为0.3MPa-0.4MPa范围之间的某一个值。
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