CN111444466B - 二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法、装置及电子设备 - Google Patents

二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法、装置及电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111444466B
CN111444466B CN202010213147.4A CN202010213147A CN111444466B CN 111444466 B CN111444466 B CN 111444466B CN 202010213147 A CN202010213147 A CN 202010213147A CN 111444466 B CN111444466 B CN 111444466B
Authority
CN
China
Prior art keywords
harmonic data
data set
laser
secondary harmonic
coefficient
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
CN202010213147.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111444466A (zh
Inventor
王彪
鹿洪飞
张国军
范兴龙
李奥奇
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.)
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Original Assignee
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
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 Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS filed Critical Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority to CN202010213147.4A priority Critical patent/CN111444466B/zh
Publication of CN111444466A publication Critical patent/CN111444466A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111444466B publication Critical patent/CN111444466B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/15—Correlation function computation including computation of convolution operations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/39—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using tunable lasers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

本申请公开了二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法，包括获取第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组，第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组分别由第一激光器、第二激光器发射的激光扫描气体后的信号得到，第三二次谐波数据组由合束激光扫描气体后的信号得到，且合束激光由第一激光器和第二激光器发射的激光合束得到；根据预设吸收谱线线型函数分别拟合第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组，得到第一系数、第二系数、第三系数；对第一系数和第二系数进行互相关运算得到计算后线型函数；对第三系数和计算后线型函数进行互相关运算得到二元吸收混叠光谱检测模型，该模型可以提升多组分气体检精度。

Description

二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法、装置及电子设备
技术领域
本申请涉及气体检测技术领域，特别是涉及一种二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy，TDLAS)技术是一种常用的痕量气体的检测技术，大多采用分布反馈式(DistributedFeedback，DFB)半导体激光器或者垂直腔表面发射激光器(Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser，VCSEL)作为检测光源，对于单组分气体的检测已经达到很高的检测精度。但是对于多组分气体，其检测误差较单组分气体时偏大。
为了提升多组分气体的检测精度，对包括DFB激光器和VCSEL激光器的二元组合检测系统展开研究，目前是在增加气体吸收光程、提高激光器输出功率、提高探测器检测灵敏度、加入温度气压补偿算法等方面做了大量研究，但均达到技术瓶颈的阶段，检测精度的提升受到限制。因此，如何解决多组分气体检测误差较单组分气体检测时偏大的问题是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，以提升多组分气体检精度。
为解决上述技术问题，本申请提供一种二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法，包括：
获取第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组，其中，所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组分别对应由第一激光器、第二激光器发射的激光扫描气体后的信号转化得到，所述第三二次谐波数据组由合束激光扫描所述气体后的信号转化得到，且所述合束激光由所述第一激光器和所述第二激光器发射的激光合束得到；
根据预设吸收谱线线型函数分别拟合所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组、所述第三二次谐波数据组，对应得到第一系数、第二系数、第三系数；
对所述第一系数和所述第二系数进行互相关运算，得到计算后线型函数；
对所述第三系数和所述计算后线型函数进行互相关运算，得到二元吸收混叠光谱检测模型。
可选的，在所述获取第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组之前，还包括：
根据所述气体的当前环境，确定所述预设吸收谱线线型函数。
可选的，所述获取第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组包括：
获取多组所述第一二次谐波数据组、多组所述第二二次谐波数据组、多组所述第三二次谐波数据组；
相应的，根据预设吸收谱线线型函数分别拟合所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组、所述第三二次谐波数据组，对应得到第一系数、第二系数、第三系数包括：
根据预设吸收谱线线型函数分别拟合多组所述第一二次谐波数据组、多组所述第二二次谐波数据组、多组所述第三二次谐波数据组，对应得到多组待处理第一系数、多组待处理第二系数、多组待处理第三系数，并分别计算多组所述待处理第一系数、多组所述待处理第二系数、多组所述待处理第三系数的平均值，对应得到所述第一系数、所述第二系数、所述第三系数。
可选的，所述预设吸收谱线线型函数为下述任一种：
高斯函数、洛伦兹函数、福格特函数。
可选的，所述第一激光器为分布反馈式半导体激光器，第二激光器为垂直腔表面发射激光器。
本申请还提供一种二元吸收混叠光谱检测模型的建立装置，包括：
获取模块，用于获取第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组，其中，所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组分别对应由第一激光器、第二激光器发射的激光扫描气体后的信号转化得到，所述第三二次谐波数据组由合束激光扫描所述气体后的信号转化得到，且所述合束激光由所述第一激光器和所述第二激光器发射的激光合束得到；
拟合模块，用于根据预设吸收谱线线型函数分别拟合所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组、所述第三二次谐波数据组，对应得到第一系数、第二系数、第三系数；
第一运算模块，用于对所述第一系数和所述第二系数进行互相关运算，得到计算后线型函数；
第二运算模块，用于对所述第三系数和所述计算后线型函数进行互相关运算，得到二元吸收混叠光谱检测模型。
可选的，还包括：
确定模块，用于根据所述气体的当前环境，确定所述预设吸收谱线线型函数。
可选的，所述获取模块具体用于获取多组所述第一二次谐波数据组、多组所述第二二次谐波数据组、多组所述第三二次谐波数据组；
相应的，所述拟合模块具体用于根据预设吸收谱线线型函数分别拟合多组所述第一二次谐波数据组、多组所述第二二次谐波数据组、多组所述第三二次谐波数据组，对应得到多组待处理第一系数、多组待处理第二系数、多组待处理第三系数，并分别计算多组所述待处理第一系数、多组所述待处理第二系数、多组所述待处理第三系数的平均值，对应得到所述第一系数、所述第二系数、所述第三系数。
本申请还提供一种电子设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述任一种所述的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法的步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种所述的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法的步骤。
本申请所提供的一种二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法，包括：获取第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组，其中，所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组分别对应由第一激光器、第二激光器发射的激光扫描气体后的信号转化得到，所述第三二次谐波数据组由合束激光扫描所述气体后的信号转化得到，且所述合束激光由所述第一激光器和所述第二激光器发射的激光合束得到；根据预设吸收谱线线型函数分别拟合所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组、所述第三二次谐波数据组，对应得到第一系数、第二系数、第三系数；对所述第一系数和所述第二系数进行互相关运算，得到计算后线型函数；对所述第三系数和所述计算后线型函数进行互相关运算，得到二元吸收混叠光谱检测模型。
可见，本申请中的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法从二次谐波数据方面研究，获得由三种不同激光扫描气体后的信号转换而来的第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组，用预设吸收谱线线型函数分别拟合第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组和第三二次谐波数据组，分别得到预设吸收谱线线型函数中所有系数的三组具体值，即第一系数、第二系数和第三系数，然后对第一系数和第二系数进行互相关运算，扣除气体在利用第一激光和第二激光检测时的误差，得到计算后线型函数，再将计算后线型函数与第三系数进行互相关运算，扣除气体在利用合束激光、第一激光和第二激光检测时的误差，得到二元吸收混叠光谱检测模型，即二元吸收混叠光谱检测模型通过两次互相关运算，去除了三种激光检测气体时存在的不利因素，提高二元吸收混叠光谱检测模型的检测精度。此外，本申请还提供一种具有上述优点的装置、电子设备及计算机可读存储介质。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法的流程图；
图2为利用第一激光器和第二激光器两个激光器发射激光扫描气体时的一种结构示意图；
图3为驱动装置发出的激光驱动扫描信号示意图；
图4为本申请实施例所提供的一种二元吸收混叠光谱检测模型的建立装置的结构框图；
图5为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构框图；
图中，1.第一激光器，2.第二激光器，3.分光镜，4.合束装置，5.气室，6.透镜，7.光电探测器，8.锁相放大器，9.驱动装置。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所述，现有技术中在提升多组分气体的检测精度的研究遇到了技术瓶颈，多组分气体检测误差较单组分气体检测时偏大，多组分气体检测精度的提升受到限制。
有鉴于此，本申请提供了一种二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法，请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法的流程图，该方法包括：
步骤S101：获取第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组，其中，所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组分别对应由第一激光器、第二激光器发射的激光扫描气体后的信号转化得到，所述第三二次谐波数据组由合束激光扫描所述气体后的信号转化得到，且所述合束激光由所述第一激光器和所述第二激光器发射的激光合束得到。
具体的，第一二次谐波数据组由单独利用第一激光器发射的激光扫描气体时得到，第二二次谐波数据组由单独利用第二激光器发射的激光扫描气体时得到。气体为多组分混合气体。
可选的，所述第一激光器为分布反馈式半导体激光器，第二激光器为垂直腔表面发射激光器。
需要说明是的，本实施例中对第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组中包括的二次谐波数据的数量不做具体限定，视情况而定。
请参见图2，图2为利用第一激光器和第二激光器两个激光器发射激光扫描气体时的一种结构示意图。驱动装置9发出激光驱动扫描信号至第一激光器1和第二激光器2，第一激光器1和第二激光器2分别发出激光，分光镜3将第一激光器1和第二激光器2分别发出的激光一分为二，分束后的一束光均直接射入盛有气体的气室5，分束后的另一束光均经过合束装置4变成合束激光，合束激光射入气室5，射出气室的三束激光分别经过透镜6汇聚，再分别照射到光电探测器7上，光电探测器7将光信号转换为电信号后传输至锁相放大器8，锁相放大器8根据电信号输出二次谐波数据组。
驱动装置9发出的激光驱动扫描信号如图3所示，前二分之一周期为叠加了高频调制信号的锯齿波信号，用于驱动第一激光器和第二激光器发射激光扫过气体吸收峰，后二分之一周期为叠加了高频调制信号的恒定的直流信号，用于合束激光中心频率锁定在气体的吸收峰位置，用于最终检测结果的对比参考。
步骤S102：根据预设吸收谱线线型函数分别拟合所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组、所述第三二次谐波数据组，对应得到第一系数、第二系数、第三系数。
具体的，拟合第一二次谐波数据组时，可以得到预设吸收谱线线型函数中所有未知系数的具体值即第一系数，也就是说，假如预设吸收谱线线型函数中含有三个未知系数，第一系数即为三个数值，分别为三个未知数的具体值。同理，拟合第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组时，对应得到的第二系数、第三系数分别为两组未知系数的具体值。
可选的，所述预设吸收谱线线型函数为下述任一种：
高斯函数、洛伦兹函数、福格特函数。
步骤S103：对所述第一系数和所述第二系数进行互相关运算，得到计算后线型函数。
第一系数和第二系数之间的互相关计算可以扣除第一激光器、第二激光器在对气体检测过程中的误差影响，使精度得到一定的提升。
步骤S104：对所述第三系数和所述计算后线型函数进行互相关运算，得到二元吸收混叠光谱检测模型。
第三系数和计算后线型函数之间的互相关运算，可以扣除不同类型的光源在在对气体检测过程中的误差影响，使精度得到进一步的提升。
在实际检测过程中，得到二元吸收混叠光谱检测模型后，还需要将二元吸收混叠光谱检测模型写入电路，实现对气体浓度的检测。
本申请中的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法从二次谐波数据方面研究，获得由三种不同激光扫描气体后的信号转换而来的第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组，用预设吸收谱线线型函数分别拟合第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组和第三二次谐波数据组，分别得到预设吸收谱线线型函数中所有系数的三组具体值，即第一系数、第二系数和第三系数，然后对第一系数和第二系数进行互相关运算，扣除气体在利用第一激光和第二激光检测时的误差，得到计算后线型函数，再将计算后线型函数与第三系数进行互相关运算，扣除气体在利用合束激光、第一激光和第二激光检测时的误差，得到二元吸收混叠光谱检测模型，即二元吸收混叠光谱检测模型通过两次互相关运算，去除了三种激光检测气体时存在的不利因素，提高二元吸收混叠光谱检测模型的检测精度。
在上述实施例的的基础上，在本申请的一个实施例中，在所述获取第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组之前，还包括：
根据所述气体的当前环境，确定所述预设吸收谱线线型函数。
当前环境指气体所处的温度、压力等。
需要指出的是，根据当前环境选择具体类型的预设吸收谱线线型函数已为本领域技术人员所熟知，例如，在高压低温的环境下，选择高斯函数，此处不再一一赘述。
优选地，在本申请的一个实施例中，所述获取第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组包括：
获取多组所述第一二次谐波数据组、多组所述第二二次谐波数据组、多组所述第三二次谐波数据组。
相应的，根据预设吸收谱线线型函数分别拟合所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组、所述第三二次谐波数据组，对应得到第一系数、第二系数、第三系数包括：
根据预设吸收谱线线型函数分别拟合多组所述第一二次谐波数据组、多组所述第二二次谐波数据组、多组所述第三二次谐波数据组，对应得到多组待处理第一系数、多组待处理第二系数、多组待处理第三系数，并分别计算多组所述待处理第一系数、多组所述待处理第二系数、多组所述待处理第三系数的平均值，对应得到所述第一系数、所述第二系数、所述第三系数。
本实施例中获取多组第一二次谐波数据组、多组第二二次谐波数据组、多组第三二次谐波数据组，相应的在拟合时，就可以对应得到多组待处理第一系数、多组待处理第二系数、多组待处理第三系数，通过求平均值确定第一系数、第二系数、第三系数，减小不确定因素对定第一系数、第二系数、第三系数的影响，从而提升第一系数、第二系数、第三系数的精确度，进而提升二元吸收混叠光谱检测模型的准确度，提升气体检测精度。
下面对本发明实施例提供的二元吸收混叠光谱检测模型的建立装置进行介绍，下文描述二元吸收混叠光谱检测模型的建立装置与上文描述的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法可相互对应参照。请参见图4，图4为本申请实施例所提供的一种二元吸收混叠光谱检测模型的建立装置的结构框图，该装置包括：
获取模块100，用于获取第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组，其中，所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组分别对应由第一激光器、第二激光器发射的激光扫描气体后的信号转化得到，所述第三二次谐波数据组由合束激光扫描所述气体后的信号转化得到，且所述合束激光由所述第一激光器和所述第二激光器发射的激光合束得到；
拟合模块200，用于根据预设吸收谱线线型函数分别拟合所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组、所述第三二次谐波数据组，对应得到第一系数、第二系数、第三系数；
第一运算模块300，用于对所述第一系数和所述第二系数进行互相关运算，得到计算后线型函数；
第二运算模块400，用于对所述第三系数和所述计算后线型函数进行互相关运算，得到二元吸收混叠光谱检测模型。
本实施例的二元吸收混叠光谱检测模型的建立装置用于实现前述的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法，因此二元吸收混叠光谱检测模型的建立装置中的具体实施方式可见前文中的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法的实施例部分，例如，获取模块100，拟合模块200，第一运算模块300，第二运算模块400，分别用于实现上述二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法中步骤S101，S102，S103和S104，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。
可选的，二元吸收混叠光谱检测模型的建立装置还包括：
确定模块，用于根据所述气体的当前环境，确定所述预设吸收谱线线型函数。
可选的，在本申请的一个实施例中，所述获取模块100具体用于获取多组所述第一二次谐波数据组、多组所述第二二次谐波数据组、多组所述第三二次谐波数据组；
相应的，所述拟合模块200具体用于根据预设吸收谱线线型函数分别拟合多组所述第一二次谐波数据组、多组所述第二二次谐波数据组、多组所述第三二次谐波数据组，对应得到多组待处理第一系数、多组待处理第二系数、多组待处理第三系数，并分别计算多组所述待处理第一系数、多组所述待处理第二系数、多组所述待处理第三系数的平均值，对应得到所述第一系数、所述第二系数、所述第三系数。
下面对本发明实施例提供的电子设备进行介绍，下文描述的电子设备与上文描述的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法可相互对应参照。请参见图5，图5为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构框图，该电子设备包括：
存储器11，用于存储计算机程序；
处理器12，用于执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法的步骤。
下面对本发明实施例提供的计算机可读存储介质进行介绍，下文描述的计算机可读存储介质与上文描述的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法可相互对应参照。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法的步骤。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法，其特征在于，包括：
获取第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组，其中，所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组分别对应由第一激光器、第二激光器发射的激光扫描气体后的信号转化得到，所述第三二次谐波数据组由合束激光扫描所述气体后的信号转化得到，且所述合束激光由所述第一激光器和所述第二激光器发射的激光合束得到；
根据预设吸收谱线线型函数分别拟合所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组、所述第三二次谐波数据组，对应得到第一系数、第二系数、第三系数；
对所述第一系数和所述第二系数进行互相关运算，得到计算后线型函数；
对所述第三系数和所述计算后线型函数进行互相关运算，得到二元吸收混叠光谱检测模型。
2.如权利要求1所述的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法，其特征在于，在所述获取第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组之前，还包括：
根据所述气体的当前环境，确定所述预设吸收谱线线型函数。
3.如权利要求2所述的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法，其特征在于，所述获取第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组包括：
获取多组所述第一二次谐波数据组、多组所述第二二次谐波数据组、多组所述第三二次谐波数据组；
相应的，根据预设吸收谱线线型函数分别拟合所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组、所述第三二次谐波数据组，对应得到第一系数、第二系数、第三系数包括：
根据预设吸收谱线线型函数分别拟合多组所述第一二次谐波数据组、多组所述第二二次谐波数据组、多组所述第三二次谐波数据组，对应得到多组待处理第一系数、多组待处理第二系数、多组待处理第三系数，并分别计算多组所述待处理第一系数、多组所述待处理第二系数、多组所述待处理第三系数的平均值，对应得到所述第一系数、所述第二系数、所述第三系数。
4.如权利要求1所述的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法，其特征在于，所述预设吸收谱线线型函数为下述任一种：
高斯函数、洛伦兹函数、福格特函数。
5.如权利要求1所述的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法，其特征在于，所述第一激光器为分布反馈式半导体激光器，第二激光器为垂直腔表面发射激光器。
6.一种二元吸收混叠光谱检测模型的建立装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取第一二次谐波数据组、第二二次谐波数据组、第三二次谐波数据组，其中，所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组分别对应由第一激光器、第二激光器发射的激光扫描气体后的信号转化得到，所述第三二次谐波数据组由合束激光扫描所述气体后的信号转化得到，且所述合束激光由所述第一激光器和所述第二激光器发射的激光合束得到；
拟合模块，用于根据预设吸收谱线线型函数分别拟合所述第一二次谐波数据组、所述第二二次谐波数据组、所述第三二次谐波数据组，对应得到第一系数、第二系数、第三系数；
第一运算模块，用于对所述第一系数和所述第二系数进行互相关运算，得到计算后线型函数；
第二运算模块，用于对所述第三系数和所述计算后线型函数进行互相关运算，得到二元吸收混叠光谱检测模型。
7.如权利要求6所述的二元吸收混叠光谱检测模型的建立装置，其特征在于，还包括：
确定模块，用于根据所述气体的当前环境，确定所述预设吸收谱线线型函数。
8.如权利要求7所述的二元吸收混叠光谱检测模型的建立装置，其特征在于，所述获取模块具体用于获取多组所述第一二次谐波数据组、多组所述第二二次谐波数据组、多组所述第三二次谐波数据组；
相应的，所述拟合模块具体用于根据预设吸收谱线线型函数分别拟合多组所述第一二次谐波数据组、多组所述第二二次谐波数据组、多组所述第三二次谐波数据组，对应得到多组待处理第一系数、多组待处理第二系数、多组待处理第三系数，并分别计算多组所述待处理第一系数、多组所述待处理第二系数、多组所述待处理第三系数的平均值，对应得到所述第一系数、所述第二系数、所述第三系数。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法的步骤。
CN202010213147.4A 2020-03-24 2020-03-24 二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法、装置及电子设备 Active CN111444466B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010213147.4A CN111444466B (zh) 2020-03-24 2020-03-24 二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法、装置及电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010213147.4A CN111444466B (zh) 2020-03-24 2020-03-24 二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法、装置及电子设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111444466A CN111444466A (zh) 2020-07-24
CN111444466B true CN111444466B (zh) 2021-12-31

Family

ID=71650745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010213147.4A Active CN111444466B (zh) 2020-03-24 2020-03-24 二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法、装置及电子设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111444466B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113702331B (zh) * 2021-08-23 2023-07-21 湖南五凌电力科技有限公司 基于油光谱的变压器检测方法、装置、设备和存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102539377A (zh) * 2012-01-19 2012-07-04 广州昂昇环境分析仪器有限公司 基于中红外吸收光谱的多组分混合气体定性定量分析方法及系统
CN102654455A (zh) * 2012-04-12 2012-09-05 安徽皖仪科技股份有限公司 一种多组分复用测量的激光气体分析仪
CN103323115A (zh) * 2013-06-24 2013-09-25 清华大学 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
CN106323910A (zh) * 2016-10-08 2017-01-11 安徽中科智泰光电测控科技有限公司 一种城市综合管廊开放式多组分气体在线监测预警装置
CN109100262A (zh) * 2018-09-21 2018-12-28 中国科学院上海光学精密机械研究所 飞秒激光成丝等离子体密度测量装置和测量方法
CN110361360A (zh) * 2019-07-17 2019-10-22 华中科技大学 用于气体检测的可调谐激光器半波扫描控制方法及系统
CN110470623A (zh) * 2019-08-28 2019-11-19 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 气体浓度检测系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7704301B2 (en) * 2007-04-11 2010-04-27 Spectrasensors, Inc. Reactive gas detection in complex backgrounds

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102539377A (zh) * 2012-01-19 2012-07-04 广州昂昇环境分析仪器有限公司 基于中红外吸收光谱的多组分混合气体定性定量分析方法及系统
CN102654455A (zh) * 2012-04-12 2012-09-05 安徽皖仪科技股份有限公司 一种多组分复用测量的激光气体分析仪
CN103323115A (zh) * 2013-06-24 2013-09-25 清华大学 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
CN106323910A (zh) * 2016-10-08 2017-01-11 安徽中科智泰光电测控科技有限公司 一种城市综合管廊开放式多组分气体在线监测预警装置
CN109100262A (zh) * 2018-09-21 2018-12-28 中国科学院上海光学精密机械研究所 飞秒激光成丝等离子体密度测量装置和测量方法
CN110361360A (zh) * 2019-07-17 2019-10-22 华中科技大学 用于气体检测的可调谐激光器半波扫描控制方法及系统
CN110470623A (zh) * 2019-08-28 2019-11-19 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 气体浓度检测系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Tunable multi-mode diode laser absorption spectroscopy for methane detection;Qiang Gao et al.;《Sensors and Actuators A：Physical》;20130527;第199卷;第106-110页 *
基于波长调制技术的激光器调制特性研究;张步强;《光谱学与光谱分析》;20190930;第39卷(第9期);第2702-2707页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111444466A (zh) 2020-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2400715C2 (ru) Способ градуировки спектрометра
WO2014106940A1 (ja) ガス吸収分光装置及びガス吸収分光方法
JP2013113664A (ja) レーザガス分析装置
CN111412989B (zh) 傅立叶变换红外分光装置
JP5440524B2 (ja) レーザガス分析装置
US20140375995A1 (en) Tunable diode laser absorbption spectroscopy with water vapor determination
CN110068548B (zh) 用于离轴积分腔系统中激光器的波长锁定装置及其锁定方法
JP2017106742A (ja) レーザ式ガス分析計
US20170023408A1 (en) Photodetector output correction method used for spectroscopic analyzer
CN111444466B (zh) 二元吸收混叠光谱检测模型的建立方法、装置及电子设备
CN110470622B (zh) 气体浓度检测方法、装置及系统
Van Tilborg et al. Measurement of the laser-pulse group velocity in plasma waveguides
JP2014206541A (ja) レーザガス分析装置
JP5482741B2 (ja) レーザガス分析装置
CN112729544B (zh) 一种扫描吸收光谱的激光波长锁定系统与方法
JP5867691B2 (ja) レーザガス分析装置
CN106442405B (zh) 一种卷烟烟气气相物动态检测方法
CN112098365B (zh) 基于正交分解的多谱线气体吸收光谱线型拟合测量方法
Sirvent et al. Performance assessment of pre-series fast beam wire scanner prototypes for the upgrade of the CERN LHC injector complex
CN110470623B (zh) 气体浓度检测系统
CN110806395A (zh) 一种气体浓度测量方法、装置、设备及系统
CN113824508A (zh) 强度调制器偏置点标定设备及方法
JP5971389B2 (ja) レーザガス分析装置
JP6039744B1 (ja) 雑音指数測定方法、雑音指数測定装置、および測定システム
JP6128150B2 (ja) レーザガス分析装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant