CN117517240B - 基于红外光的轻烃组分在线检测方法及系统 - Google Patents

基于红外光的轻烃组分在线检测方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及在线检测技术领域,提供了基于红外光的轻烃组分在线检测方法及系统,包括:通过气体分离装置对待检测轻烃燃气进行分离,得到第一分离组分和第二分离组分。在红外光谱检测仪中设置敏感度放大模块,将第一分离组分接入红外光谱检测仪进行检测,获取第一红外光谱检测数据集和第一组分检测结果。对第二分离组分进行敏感度放大检测,获取第二红外光谱检测数据集和第二组分检测结果。利用信号还原参数对第二组分检测结果进行还原,输出轻烃燃气的组分检测结果,解决了红外光轻烃组分检测的检测效率低的技术问题,实现了多组分同时检测,无需预处理、无需使用化学试剂,提高红外吸收光谱技术的检测精度和稳定性的技术效果。

Description

基于红外光的轻烃组分在线检测方法及系统
技术领域
本发明涉及在线检测相关技术领域,具体涉及基于红外光的轻烃组分在线检测方法及系统。
背景技术
天然气轻烃组成检测方法,如气相色谱法、质谱法和屈尺毫微分析法等,都存在一定的缺点。例如,气相色谱法需要长时间的预处理和较高的仪器成本,屈尺毫微分析法则只能检测单一成分的信息,而质谱法的分辨率和检测精度相对较低。
综上所述,现有技术中存在红外光轻烃组分检测的检测效率低的技术问题。
发明内容
本申请通过提供了基于红外光的轻烃组分在线检测方法及系统,旨在解决现有技术中的红外光轻烃组分检测的检测效率低的技术问题。
鉴于上述问题,本申请提供了基于红外光的轻烃组分在线检测方法及系统。
本申请公开的第一个方面,提供了基于红外光的轻烃组分在线检测方法,其中,所述方法包括:获取待检测轻烃燃气,通过气体分离装置将所述待检测轻烃燃气进行分离,得到第一分离组分和第二分离组分;在红外光谱检测仪中设置敏感度放大模块,所述敏感度放大模块包括信号放大参数;将所述第一分离组分的输出端接入所述红外光谱检测仪中,对所述第一分离组分进行检测,获取第一红外光谱检测数据集,以及所述第一红外光谱检测数据集对应的第一组分检测结果;将所述第二分离组分的输出端接入所述红外光谱检测仪中,根据所述敏感度放大模块对所述第二分离组分进行敏感度放大检测,获取第二红外光谱检测数据集,以及所述第二红外光谱检测数据集对应的第二组分检测结果;利用信号还原参数对所述第二组分检测结果进行还原,得到还原后的第二组分检测结果;根据所述第一组分检测结果和还原后的第二组分检测结果,输出所述待检测轻烃燃气的组分检测结果。
本申请公开的另一个方面,提供了基于红外光的轻烃组分在线检测系统,其中,所述系统包括:分离模块,用于获取待检测轻烃燃气,通过气体分离装置将所述待检测轻烃燃气进行分离,得到第一分离组分和第二分离组分;设置模块,用于在红外光谱检测仪中设置敏感度放大模块,所述敏感度放大模块包括信号放大参数;第一检测模块,用于将所述第一分离组分的输出端接入所述红外光谱检测仪中,对所述第一分离组分进行检测,获取第一红外光谱检测数据集,以及所述第一红外光谱检测数据集对应的第一组分检测结果;第二检测模块,用于将所述第二分离组分的输出端接入所述红外光谱检测仪中,根据所述敏感度放大模块对所述第二分离组分进行敏感度放大检测,获取第二红外光谱检测数据集,以及所述第二红外光谱检测数据集对应的第二组分检测结果;还原模块,用于利用信号还原参数对所述第二组分检测结果进行还原,得到还原后的第二组分检测结果;检测结果输出模块,用于根据所述第一组分检测结果和还原后的第二组分检测结果,输出所述待检测轻烃燃气的组分检测结果。
本申请中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
由于采用了获取待检测轻烃燃气,通过气体分离装置将其分离为第一分离组分和第二分离组分。在红外光谱检测仪中设置敏感度放大模块,该模块包含信号放大参数。将第一分离组分的输出端接入红外光谱检测仪,获取第一红外光谱检测数据集和第一组分检测结果。再根据敏感度放大模块对第二分离组分进行检测,获取第二红外光谱检测数据集和第二组分检测结果。利用信号还原参数还原第二组分检测结果,结合第一组分检测结果,输出轻烃燃气的组分检测结果,实现了多组分同时检测,无需预处理、无需使用化学试剂,提高红外吸收光谱技术的检测精度和稳定性的技术效果。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
图1为本申请实施例提供了基于红外光的轻烃组分在线检测方法可能的流程示意图;
图2为本申请实施例提供了基于红外光的轻烃组分在线检测方法中敏感度放大检测可能的流程示意图;
图3为本申请实施例提供了基于红外光的轻烃组分在线检测系统可能的结构示意图。
附图标记说明:分离模块100,设置模块200,第一检测模块300,第二检测模块400,还原模块500,检测结果输出模块600。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的示范性实施例作出说明,其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解,应当将它们认为仅仅是示范性的。因此,本领域普通技术人员应当认识到,可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改,而不会背离本发明的范围和精神。同样,为了清楚和简明,以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
实施例一
如图1所示,本申请实施例提供了基于红外光的轻烃组分在线检测方法,其中,所述方法包括:
Step-1:获取待检测轻烃燃气,通过气体分离装置将所述待检测轻烃燃气进行分离,得到第一分离组分和第二分离组分;
Step-2:在红外光谱检测仪中设置敏感度放大模块,所述敏感度放大模块包括信号放大参数;
一般的,红外光轻烃组分检测的一般方法包括:步骤一样品准备:选择纯净的单一组分的纯物质作为试样,纯度应大于98%或符合统一的规格,以方便与纯物质的标准光谱进行对照,如果待测样品是多种组分的混合物,需要在测定前预先通过分馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯;步骤二测试干涉图:在傅立叶变换红外光谱测量中,首先需要测量红外干涉图,红外干涉图是一种时域谱测量;步骤三傅立叶变换:对干涉图进行傅立叶变换,从而得到以波长或波数为函数的频域谱,即红外光谱图,具有高检测灵敏度、高测量精度、高分辨率、测量速度快、散光低以及波段宽等特点。
本申请实施例是基于红外光轻烃组分检测的一般方法进行的优化,已知的,上述方法,样品准备过程复杂,需要预先通过分馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯,不仅耗时,而且可能影响样品的原始组成和性质;测试过程中需要使用大型的光谱仪器,并且需要专业人员操作,增加了使用成本和操作难度;红外光谱图的数据解析需要专业人员和复杂的计算机程序,因此也增加了使用成本和时间。
基于此,与基于红外光轻烃组分检测的一般方法相比,本申请实施例通过测量气体分子特有的红外光谱进行多组分同时检测,实现天然气轻烃组成的检测,在保持红外光谱高检测灵敏度、高测量精度、高分辨率、测量速度快、散光低以及波段宽等优点的同时,还具有操作简便、无需预处理、无需使用化学试剂等优点,简化了操作流程,降低了使用成本和操作难度,提高了工作效率和准确性。
获取待检测轻烃燃气,所述待检测轻烃燃气是从天然气管道、储罐或运输车辆中提取的轻烃燃气,也可以是其他来源的轻烃燃气;通过气体分离装置将待检测轻烃燃气进行分离,得到第一分离组分和第二分离组分,其中,所述气体分离装置常见如色谱柱、膜分离设备或吸附分离设备等。
简单来说,从天然气管道、储罐或运输车辆中提取轻烃燃气,并确保其质量和纯度满足后续分析的要求;通过管道或设备将待检测轻烃燃气引入气体分离装置,开始进行分离操作;根据不同的气体分离技术(如色谱、膜分离、吸附等),气体分离装置对轻烃燃气进行分离操作,得到第一分离组分和第二分离组分。
须知的,对于红外光谱技术,一般来说,对于碳氢化合物中的饱和烃(如甲烷、乙烷、丙烷等)的灵敏度较低,故而第一分离组分和第二分离组分检测得到的数据不够精确。
打开红外光谱检测仪,进入相应的操作界面或软件,选择或设置敏感度放大模块;根据需要调整信号放大参数,例如增益、带宽等,以便实现对不同组分红外光谱信号的敏感度进行控制和优化;
在红外光谱检测仪中设置敏感度放大模块,所述敏感度放大模块是红外光谱检测仪的一个功能模块,敏感度放大模块包括信号放大参数,信号放大参数用于放大或减小红外光谱信号的强度,通过调整信号放大参数,可以实现对不同组分红外光谱信号的敏感度进行控制和优化。
Step-3:将所述第一分离组分的输出端接入所述红外光谱检测仪中,对所述第一分离组分进行检测,获取第一红外光谱检测数据集,以及所述第一红外光谱检测数据集对应的第一组分检测结果;
Step-4:将所述第二分离组分的输出端接入所述红外光谱检测仪中,根据所述敏感度放大模块对所述第二分离组分进行敏感度放大检测,获取第二红外光谱检测数据集,以及所述第二红外光谱检测数据集对应的第二组分检测结果;
将第一分离组分的输出端接入红外光谱检测仪中,可以通过连接管道或使用适当的接口实现,特别说明,需要确保连接稳定且气密性良好,以避免在检测过程中出现泄漏或干扰。
在红外光谱检测仪中设置相应的参数和条件,以便对第一分离组分进行检测,包括波长范围、扫描速度、样品浓度等;进行红外光谱检测,当第一分离组分通过红外光谱检测仪时,仪器会记录其红外光谱图和相应的吸收峰数据,可以用于定性和定量分析组分的性质和含量;对获取的红外光谱数据进行处理和分析,提取有用的信息,包括峰位、峰强、峰形等,以及根据分析所得参数计算出的组分含量和分布情况;输出第一红外光谱检测数据集和对应的组分检测结果。检测得到第一分离组分的性质和含量,用于后续的研究或生产控制。
将第一分离组分的输出端接入红外光谱检测仪中,并开启敏感度放大模块,根据预设的放大参数对第二分离组分进行放大处理;在红外光谱检测仪中设置相应的参数和条件,以便对放大后的第二分离组分进行检测,包括波长范围、扫描速度、样品浓度等;进行红外光谱检测,放大后的第二分离组分通过红外光谱检测仪时,仪器会记录其红外光谱图和相应的吸收峰数据,用于定性和定量分析组分的性质和含量;对获取的红外光谱数据进行处理和分析,提取有用的信息,包括峰位、峰强、峰形等,以及根据分析所得参数计算出的组分含量和分布情况;输出第二红外光谱检测数据集和对应的组分检测结果。检测得到第二分离组分的性质和含量,用于后续的研究或生产控制。
Step-5:利用信号还原参数对所述第二组分检测结果进行还原,得到还原后的第二组分检测结果;
Step-6:根据所述第一组分检测结果和还原后的第二组分检测结果,输出所述待检测轻烃燃气的组分检测结果。
根据之前设置的信号放大参数(敏感度放大模块中的参数),利用信号还原参数对第二分离组分的检测结果进行还原,是将放大的信号还原为更接近真实值的信号,以得到更准确的第二组分检测结果;根据第一组分检测结果和还原后的第二组分检测结果,对两部分的组分检测结果进行综合分析和处理,包括对数据的比对、修正、加权平均等操作,以得到更全面和准确的待检测轻烃燃气的组分检测结果。
根据第一组分检测结果和还原后的第二组分检测结果为基础,输出待检测轻烃燃气的组分检测结果,所述待检测轻烃燃气的组分检测结果可以包括各组分的精准的含量、分布、比例等详细信息,以及整体的燃气组成情况,进行多组分同时检测,提高红外吸收光谱技术的检测精度和稳定性。
进一步而言,所述通过气体分离装置将所述待检测轻烃燃气进行分离,本申请方法包括:
获取轻烃燃气样本,所述轻烃燃气样本包括已知的组分样本类型,和已知的组分样本含量;
连接红外光谱检测仪对所述轻烃燃气样本进行测试,确定红外光谱样本检测结果;
以所述红外光谱样本检测结果进行红外光谱敏感性识别,得到敏感性大于等于预设敏感性的第一类组分库,和敏感性小于所述预设敏感性的第二类组分库;
其中,所述第一分离组分属于所述第一类组分库,所述第二分离组分属于所述第二类组分库。
从天然气管道、储罐或运输车辆中提取轻烃燃气样本,其中,轻烃燃气样本中包含的已知组分类型和含量;使用红外光谱检测仪对轻烃燃气样本进行测试,其中,红外光谱检测仪能够捕捉到不同组分在红外光下的独特吸收峰,从而实现对不同组分的识别和定量分析,在测试完成后,我获得红外光谱样本检测结果。
对照所得到的红外光谱样本检测结果,对不同组分的红外光谱敏感性进行识别,敏感性大于等于预设敏感性的组分被归为第一类组分库,其中,第一类组分库主要是不饱和烃;而敏感性小于预设敏感性的组分被归为第二类组分库,其中,第二类组分库主要是饱和烃。
根据前一步的识别结果,将第一类组分库中的组分归为第一分离组分,将第二类组分库中的组分归为第二分离组分。快速、准确地实现对轻烃燃气样本的组分识别和分类,为后续检测提供支持。
进一步而言,所述通过气体分离装置将所述待检测轻烃燃气进行分离,本申请方法还包括:
分别对所述第一类组分库和所述第二类组分库进行含烃饱和度分析,得到所述第一类组分库的含烃饱和度区间和所述第二类组分库的含烃饱和度区间;
对所述第一类组分库的含烃饱和度区间和所述第二类组分库的含烃饱和度区间进行分析,提取用于气体分离的烃饱和度特征;
利用所述烃饱和度特征配置所述气体分离装置的分离参数,对所述待检测轻烃燃气进行分离。
在获取了第一类组分库和第二类组分库之后,需要分别进行含烃饱和度的分析,含烃饱和度是指烃类化合物中碳氢原子的比例,分析得到第一类组分库的含烃饱和度区间和第二类组分库的含烃饱和度区间(用于气体分离装置的配置);
通过对第一类组分库和第二类组分库的含烃饱和度区间的分析,提取出用于气体分离的烃饱和度特征,包括但不限于各组分的平均含烃饱和度、饱和度的标准差,以及不同饱和度区间内的组分比例等,烃饱和度特征提供有关待检测轻烃燃气中不同烃类组分的详细信息。
在获得第一类组分库和第二类组分库的含烃饱和度特征后,可以利用第一类组分库和第二类组分库的含烃饱和度特征来配置气体分离装置的分离参数,可以包括但不限于分离温度、压力、流速等。通过调整分离参数,实现对待检测轻烃燃气的有效分离。
进一步而言,如图2所示,根据所述敏感度放大模块对所述第二分离组分进行敏感度放大检测,本申请方法包括:
其中,所述敏感度放大模块包括吸收信号放大器;
当所述红外光谱检测仪对所述第二分离组分进行检测,输出光谱吸收信号,根据所述吸收信号放大器中的信号放大参数对所述光谱吸收信号进行信号放大,输出放大后的光谱吸收信号;
将放大后的光谱吸收信号作为第二红外光谱检测数据集输出。
所述敏感度放大模块的组成中还包括吸收信号放大器,吸收信号放大器的主要功能是放大由红外光谱检测仪检测到的光谱吸收信号。当所述红外光谱检测仪对所述第二分离组分进行检测,输出光谱吸收信号,根据所述吸收信号放大器中的信号放大参数对所述光谱吸收信号进行信号放大,输出放大后的光谱吸收信号,红外光谱检测仪对第二分离组分进行检测,输出的光谱吸收信号可能较弱,此时,需要利用吸收信号放大器中的信号放大参数对其进行放大,进而得到放大后的光谱吸收信号。
在获取了放大后的光谱吸收信号,并将其作为第二红外光谱检测数据集输出,第二红外光谱检测数据集可以用于后续的组分识别和定量分析。总的来说,上述步骤实现了对第二分离组分的敏感度放大检测,提高了其检测精度和可靠性,为后续的组分识别和定量分析提供了准确的数据来源。
进一步而言,获取第一类组分库和第二类组分库之后,本申请方法还包括:
获取所述第一类组分库对应的红外光谱吸收信号样本;
对所述第一类组分库对应的红外光谱吸收信号样本进行信号质量识别,得到第一信号质量指标;
获取所述第二类组分库对应的红外光谱吸收信号样本;
对所述第二类组分库对应的红外光谱吸收信号样本进行信号质量识别,得到第二信号质量指标;
以所述第一信号质量指标为目标对所述第二信号质量指标进行识别,输出信号放大参数。
从第一类组分库中获取红外光谱吸收信号样本,第一类组分库对应的红外光谱吸收信号样本代表了第一类组分的红外光谱吸收特性;对获取的第一类组分库对应的红外光谱吸收信号样本进行质量识别,评估其信号质量,可以通过分析信号的信噪比、峰值强度、光谱形状等方式进行,通过分析得到第一类组分库的信号质量指标,信号质量指标可以作为后续识别和处理的基础。
从第二类组分库中获取红外光谱吸收信号样本,第一类组分库对应的红外光谱吸收信号样本代表了第二类组分的红外光谱吸收特性;获取的第二类组分库对应的红外光谱吸收信号样本进行质量识别,评估其信号质量,得到第二类组分库的信号质量指标。
将第一类组分库的信号质量指标作为目标,对第二类组分库的信号质量指标进行识别和优化,常见的,对第二类组分库的信号进行放大或减小,或者进行其他形式的预处理,以确保第二类组分库的信号质量与第一类组分库的信号质量接近或达到同样的标准(比如,信号的强度同样满足5V),具体的处理方式将取决于第一信号质量指标和第二信号质量指标的具体差距,以及对于信号质量的特定需求。在完成识别和优化后,得到用于气体分离的信号放大参数,信号放大参数可以用于调整气体分离装置的配置,以实现更准确和高效的分离效果。
进一步而言,利用信号还原参数对所述第二组分检测结果进行还原,本申请方法包括:
获取所述信号还原参数,其中,所述信号还原参数基于所设置的信号放大参数获得;
根据所述信号还原参数,获取组分还原比例,以所述组分还原比例对所述第二组分检测结果进行比例还原。
获取所述信号还原参数,其中,所述信号还原参数基于所设置的信号放大参数获得,其中,信号还原参数是指,当对第二组分进行检测时,根据所设置的信号放大参数,将原始信号还原为更接近真实值的信号,在这一步骤中,需要根据之前设置的信号放大参数来计算和获取信号还原参数。
根据所述信号还原参数,获取组分还原比例,以所述组分还原比例对所述第二组分检测结果进行比例还原,其中,组分还原比例是指,根据信号还原参数,将第二组分的检测结果按比例还原为更接近真实组分的比例,这一步骤中,需要根据信号还原参数来计算组分还原比例,然后按照组分还原比例对第二组分检测结果进行比例还原。
通过以上步骤,可以利用信号还原参数对第二组分检测结果进行还原,得到更接近真实值的组分比例,有助于更准确地了解待检测轻烃燃气的组成和比例,为后续的气体分离和优化提供更准确的数据支持。
进一步而言,所述通过气体分离装置将所述待检测轻烃燃气进行分离之前,本申请方法还包括:
通过对所述气体分离装置进行测试,获取分离损失指标,其中,所述分离损失指标用于标识所述气体分离装置对待检测轻烃燃气进行分离操作时产生的样品损失;
利用所述分离损失指标对所述待检测轻烃燃气的组分检测结果进行提醒。
对气体分离装置进行测试,获取分离损失指标,其中,包括对气体分离装置进行测试,模拟待检测轻烃燃气通过该装置进行分离的过程,同时,在测试过程中,需要记录样品损失的数量或比例,作为分离损失指标,分离损失指标可以用来评估气体分离装置的性能和样品损失情况。
需要将分离损失指标与组分检测结果相结合,分析样品损失对组分检测结果的影响:如果样品损失较大,可能会影响组分检测结果的准确性和可靠性,因此,需要利用分离损失指标来实时监测样品损失情况。为保证测试过程的真实性和可靠性,以确保获取的分离损失指标能够准确地反映气体分离装置的性能和样品损失情况,通过获取并利用分离损失指标,对待检测轻烃燃气的组分检测结果进行评估和修正。
综上所述,本申请实施例所提供的基于红外光的轻烃组分在线检测方法及系统具有如下技术效果:
1.可以直接在线检测,避免样品准备过程中的复杂步骤和可能对样品造成的影响。
2.采用小型化的红外光谱仪器,降低了操作难度,使得更多用户可以方便地使用。
3.通过采用先进的计算机程序进行数据解析,可以快速得到轻烃组分的组成和含量,提高了工作效率和准确性。
4.由于采用了获取第一类组分库对应的红外光谱吸收信号样本;对第一类组分库对应的红外光谱吸收信号样本进行信号质量识别,得到第一信号质量指标;获取第二类组分库对应的红外光谱吸收信号样本;对第二类组分库对应的红外光谱吸收信号样本进行信号质量识别,得到第二信号质量指标;以第一信号质量指标为目标对第二信号质量指标进行识别,输出信号放大参数。在完成识别和优化后,得到用于气体分离的信号放大参数,信号放大参数可以用于调整气体分离装置的配置,以实现更准确和高效的分离效果。
实施例二
基于与前述实施例中基于红外光的轻烃组分在线检测方法相同的发明构思,如图3所示,本申请实施例提供了基于红外光的轻烃组分在线检测系统,其中,所述系统包括:
分离模块100,用于获取待检测轻烃燃气,通过气体分离装置将所述待检测轻烃燃气进行分离,得到第一分离组分和第二分离组分;
设置模块200,用于在红外光谱检测仪中设置敏感度放大模块,所述敏感度放大模块包括信号放大参数;
第一检测模块300,用于将所述第一分离组分的输出端接入所述红外光谱检测仪中,对所述第一分离组分进行检测,获取第一红外光谱检测数据集,以及所述第一红外光谱检测数据集对应的第一组分检测结果;
第二检测模块400,用于将所述第二分离组分的输出端接入所述红外光谱检测仪中,根据所述敏感度放大模块对所述第二分离组分进行敏感度放大检测,获取第二红外光谱检测数据集,以及所述第二红外光谱检测数据集对应的第二组分检测结果;
还原模块500,用于利用信号还原参数对所述第二组分检测结果进行还原,得到还原后的第二组分检测结果;
检测结果输出模块600,用于根据所述第一组分检测结果和还原后的第二组分检测结果,输出所述待检测轻烃燃气的组分检测结果。
进一步地,该系统包括:
获取轻烃燃气样本,所述轻烃燃气样本包括已知的组分样本类型,和已知的组分样本含量;
连接红外光谱检测仪对所述轻烃燃气样本进行测试,确定红外光谱样本检测结果;
以所述红外光谱样本检测结果进行红外光谱敏感性识别,得到敏感性大于等于预设敏感性的第一类组分库,和敏感性小于所述预设敏感性的第二类组分库;
其中,所述第一分离组分属于所述第一类组分库,所述第二分离组分属于所述第二类组分库。
进一步地,该系统还包括:
分别对所述第一类组分库和所述第二类组分库进行含烃饱和度分析,得到所述第一类组分库的含烃饱和度区间和所述第二类组分库的含烃饱和度区间;
对所述第一类组分库的含烃饱和度区间和所述第二类组分库的含烃饱和度区间进行分析,提取用于气体分离的烃饱和度特征;
利用所述烃饱和度特征配置所述气体分离装置的分离参数,对所述待检测轻烃燃气进行分离。
进一步地,该系统包括:
其中,所述敏感度放大模块包括吸收信号放大器;
当所述红外光谱检测仪对所述第二分离组分进行检测,输出光谱吸收信号,根据所述吸收信号放大器中的信号放大参数对所述光谱吸收信号进行信号放大,输出放大后的光谱吸收信号;
将放大后的光谱吸收信号作为第二红外光谱检测数据集输出。
进一步地,该系统还包括:
获取所述第一类组分库对应的红外光谱吸收信号样本;
对所述第一类组分库对应的红外光谱吸收信号样本进行信号质量识别,得到第一信号质量指标;
获取所述第二类组分库对应的红外光谱吸收信号样本;
对所述第二类组分库对应的红外光谱吸收信号样本进行信号质量识别,得到第二信号质量指标;
以所述第一信号质量指标为目标对所述第二信号质量指标进行识别,输出信号放大参数。
进一步地,该系统还包括:
获取所述信号还原参数,其中,所述信号还原参数基于所设置的信号放大参数获得;
根据所述信号还原参数,获取组分还原比例,以所述组分还原比例对所述第二组分检测结果进行比例还原。
进一步地,该系统还包括:
通过对所述气体分离装置进行测试,获取分离损失指标,其中,所述分离损失指标用于标识所述气体分离装置对待检测轻烃燃气进行分离操作时产生的样品损失;
利用所述分离损失指标对所述待检测轻烃燃气的组分检测结果进行提醒。
综上所述的方法的任意步骤都可作为计算机指令或者程序存储在不设限制的计算机存储器中,并可以被不设限制的计算机处理器调用识别用以实现本申请实施例中的任一项方法,在此不做多余限制。
进一步的,综上所述的第一或第二可能不止代表次序关系,也可能代表某项特指概念,和/或指的是多个元素之间可单独或全部选择。显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请及其等同技术的范围之内,则本申请意图包括这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.基于红外光的轻烃组分在线检测方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待检测轻烃燃气,通过气体分离装置将所述待检测轻烃燃气进行分离,得到第一分离组分和第二分离组分;
在红外光谱检测仪中设置敏感度放大模块,所述敏感度放大模块包括信号放大参数;
将所述第一分离组分的输出端接入所述红外光谱检测仪中,对所述第一分离组分进行检测,获取第一红外光谱检测数据集,以及所述第一红外光谱检测数据集对应的第一组分检测结果;
将所述第二分离组分的输出端接入所述红外光谱检测仪中,根据所述敏感度放大模块对所述第二分离组分进行敏感度放大检测,获取第二红外光谱检测数据集,以及所述第二红外光谱检测数据集对应的第二组分检测结果;
利用信号还原参数对所述第二组分检测结果进行还原,得到还原后的第二组分检测结果;
根据所述第一组分检测结果和还原后的第二组分检测结果,输出所述待检测轻烃燃气的组分检测结果;
其中,所述通过气体分离装置将所述待检测轻烃燃气进行分离,包括:
获取轻烃燃气样本,所述轻烃燃气样本包括已知的组分样本类型,和已知的组分样本含量;
连接红外光谱检测仪对所述轻烃燃气样本进行测试,确定红外光谱样本检测结果;
以所述红外光谱样本检测结果进行红外光谱敏感性识别,得到敏感性大于等于预设敏感性的第一类组分库,和敏感性小于所述预设敏感性的第二类组分库;
其中,所述第一分离组分属于所述第一类组分库,所述第二分离组分属于所述第二类组分库;
所述通过气体分离装置将所述待检测轻烃燃气进行分离,还包括:
分别对所述第一类组分库和所述第二类组分库进行含烃饱和度分析,得到所述第一类组分库的含烃饱和度区间和所述第二类组分库的含烃饱和度区间;
对所述第一类组分库的含烃饱和度区间和所述第二类组分库的含烃饱和度区间进行分析,提取用于气体分离的烃饱和度特征;
利用所述烃饱和度特征配置所述气体分离装置的分离参数,对所述待检测轻烃燃气进行分离。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述敏感度放大模块对所述第二分离组分进行敏感度放大检测,包括:
其中,所述敏感度放大模块包括吸收信号放大器;
当所述红外光谱检测仪对所述第二分离组分进行检测,输出光谱吸收信号,根据所述吸收信号放大器中的信号放大参数对所述光谱吸收信号进行信号放大,输出放大后的光谱吸收信号;
将放大后的光谱吸收信号作为第二红外光谱检测数据集输出。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,获取第一类组分库和第二类组分库之后,还包括:
获取所述第一类组分库对应的红外光谱吸收信号样本;
对所述第一类组分库对应的红外光谱吸收信号样本进行信号质量识别,得到第一信号质量指标;
获取所述第二类组分库对应的红外光谱吸收信号样本;
对所述第二类组分库对应的红外光谱吸收信号样本进行信号质量识别,得到第二信号质量指标;
以所述第一信号质量指标为目标对所述第二信号质量指标进行识别,输出信号放大参数。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,利用信号还原参数对所述第二组分检测结果进行还原,包括:
获取所述信号还原参数,其中,所述信号还原参数基于所设置的信号放大参数获得;
根据所述信号还原参数,获取组分还原比例,以所述组分还原比例对所述第二组分检测结果进行比例还原。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过气体分离装置将所述待检测轻烃燃气进行分离之前,还包括:
通过对所述气体分离装置进行测试,获取分离损失指标,其中,所述分离损失指标用于标识所述气体分离装置对待检测轻烃燃气进行分离操作时产生的样品损失;
利用所述分离损失指标对所述待检测轻烃燃气的组分检测结果进行提醒。
6.基于红外光的轻烃组分在线检测系统,其特征在于,用于实施权利要求1-5任意一项所述的基于红外光的轻烃组分在线检测方法,包括:
分离模块,用于获取待检测轻烃燃气,通过气体分离装置将所述待检测轻烃燃气进行分离,得到第一分离组分和第二分离组分;
设置模块,用于在红外光谱检测仪中设置敏感度放大模块,所述敏感度放大模块包括信号放大参数;
第一检测模块,用于将所述第一分离组分的输出端接入所述红外光谱检测仪中,对所述第一分离组分进行检测,获取第一红外光谱检测数据集,以及所述第一红外光谱检测数据集对应的第一组分检测结果;
第二检测模块,用于将所述第二分离组分的输出端接入所述红外光谱检测仪中,根据所述敏感度放大模块对所述第二分离组分进行敏感度放大检测,获取第二红外光谱检测数据集,以及所述第二红外光谱检测数据集对应的第二组分检测结果;
还原模块,用于利用信号还原参数对所述第二组分检测结果进行还原,得到还原后的第二组分检测结果;
检测结果输出模块,用于根据所述第一组分检测结果和还原后的第二组分检测结果,输出所述待检测轻烃燃气的组分检测结果。
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Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1588051A (zh) * 2004-09-17 2005-03-02 中国地质大学(北京) 一种便携式气态烃测定仪
CN1731147A (zh) * 2005-08-17 2006-02-08 海城市石油化工仪器厂 用光谱分析仪快速定量分析石油勘探钻井过程中气体含量方法
CN101460829A (zh) * 2006-04-19 2009-06-17 光学传感公司 测量碳氢化合物中的水蒸汽
DE102009009583A1 (de) * 2009-02-19 2010-08-26 Abb Ag Verfahren und Einrichtung zur Durchführung von Analysen von Atemgasproben
CN101949826A (zh) * 2010-09-02 2011-01-19 西安交通大学 基于正、逆模型的多组分气体光谱定量分析标定方法
CN101975761A (zh) * 2010-10-26 2011-02-16 西安交通大学 一种基于傅里叶变换红外光谱定量分析的变压器油浸气体分析系统及其分析方法
CN103063368A (zh) * 2012-12-20 2013-04-24 华南理工大学 一种sf6气体泄漏监测系统
CN103163087A (zh) * 2013-02-03 2013-06-19 江苏舒茨测控设备有限公司 利用光声光谱法检测硫酰氟气体残留浓度的方法
CN103217365A (zh) * 2013-03-29 2013-07-24 电子科技大学 一种在线油路磨粒监测装置
CN103733050A (zh) * 2011-08-22 2014-04-16 光谱平台有限公司 代谢活性的快速检测
CN103792206A (zh) * 2014-03-12 2014-05-14 重庆大学 在线检测gis中sf6分解组分的内置红外气体传感器
CN103884673A (zh) * 2014-03-31 2014-06-25 西安交通大学 一种毒品吸食情况红外光谱在线监测系统与方法
TW201510504A (zh) * 2013-06-14 2015-03-16 Univ Virginia Patent Found 用於傅立葉轉換毫米波光譜之裝置及技術
CN105259119A (zh) * 2011-02-25 2016-01-20 瓦克化学股份公司 用于测定流动气体混合物中气体浓度的装置和方法
CN105424904A (zh) * 2015-12-09 2016-03-23 上海富瞻环保科技有限公司 一种火药燃气成分测试系统
CN105510265A (zh) * 2014-09-26 2016-04-20 株式会社岛津制作所 红外线气体分析仪及气体分析方法
CN105911010A (zh) * 2016-06-12 2016-08-31 北京千安哲信息技术有限公司 痕量气体污染物检测装置和方法
CN108072623A (zh) * 2016-11-18 2018-05-25 天津邦纳科技有限公司 一种二氧化硫含量化学传感器和光谱仪相互校验的方法
CN110044837A (zh) * 2019-04-11 2019-07-23 南京安控易创计算机科技有限公司 一种基于光纤放大器的差分吸收光谱气体检测装置
CN113720796A (zh) * 2020-12-07 2021-11-30 中国石油天然气集团有限公司 基于红外光谱的录井气体分析系统、方法、设备及介质
CN115372242A (zh) * 2022-09-26 2022-11-22 新仟意能源科技(成都)集团有限责任公司 一种天然气内硫化氢气体检测分析方法及系统
CN116608420A (zh) * 2023-07-21 2023-08-18 新仟意能源科技(成都)集团有限责任公司 一种天然气组分动态跟踪监测方法及系统
CN116985183A (zh) * 2023-09-27 2023-11-03 苏州斌智科技有限公司 一种近红外光谱分析仪质量监测管理方法及系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2359631B (en) * 2000-02-26 2002-03-06 Schlumberger Holdings Hydrogen sulphide detection method and apparatus
US20060262304A1 (en) * 2005-04-22 2006-11-23 Keith Carron Apparatus for automated real-time material identification
US8462347B2 (en) * 2005-09-30 2013-06-11 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for siloxane measurements in a biogas
US7484414B2 (en) * 2005-11-30 2009-02-03 Nanoalert Ltd. Method and apparatus for determination of the concentration of particles in multi-component fluid systems
GB201611446D0 (en) * 2016-06-30 2016-08-17 Surface Measurement Systems Ltd Method and apparatus for measurement of vapour sorption, and sensor for use therein

Patent Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1588051A (zh) * 2004-09-17 2005-03-02 中国地质大学(北京) 一种便携式气态烃测定仪
CN1731147A (zh) * 2005-08-17 2006-02-08 海城市石油化工仪器厂 用光谱分析仪快速定量分析石油勘探钻井过程中气体含量方法
CN101460829A (zh) * 2006-04-19 2009-06-17 光学传感公司 测量碳氢化合物中的水蒸汽
DE102009009583A1 (de) * 2009-02-19 2010-08-26 Abb Ag Verfahren und Einrichtung zur Durchführung von Analysen von Atemgasproben
CN101949826A (zh) * 2010-09-02 2011-01-19 西安交通大学 基于正、逆模型的多组分气体光谱定量分析标定方法
CN101975761A (zh) * 2010-10-26 2011-02-16 西安交通大学 一种基于傅里叶变换红外光谱定量分析的变压器油浸气体分析系统及其分析方法
CN105259119A (zh) * 2011-02-25 2016-01-20 瓦克化学股份公司 用于测定流动气体混合物中气体浓度的装置和方法
CN103733050A (zh) * 2011-08-22 2014-04-16 光谱平台有限公司 代谢活性的快速检测
CN103063368A (zh) * 2012-12-20 2013-04-24 华南理工大学 一种sf6气体泄漏监测系统
CN103163087A (zh) * 2013-02-03 2013-06-19 江苏舒茨测控设备有限公司 利用光声光谱法检测硫酰氟气体残留浓度的方法
CN103217365A (zh) * 2013-03-29 2013-07-24 电子科技大学 一种在线油路磨粒监测装置
TW201510504A (zh) * 2013-06-14 2015-03-16 Univ Virginia Patent Found 用於傅立葉轉換毫米波光譜之裝置及技術
CN103792206A (zh) * 2014-03-12 2014-05-14 重庆大学 在线检测gis中sf6分解组分的内置红外气体传感器
CN103884673A (zh) * 2014-03-31 2014-06-25 西安交通大学 一种毒品吸食情况红外光谱在线监测系统与方法
CN105510265A (zh) * 2014-09-26 2016-04-20 株式会社岛津制作所 红外线气体分析仪及气体分析方法
CN105424904A (zh) * 2015-12-09 2016-03-23 上海富瞻环保科技有限公司 一种火药燃气成分测试系统
CN105911010A (zh) * 2016-06-12 2016-08-31 北京千安哲信息技术有限公司 痕量气体污染物检测装置和方法
CN108072623A (zh) * 2016-11-18 2018-05-25 天津邦纳科技有限公司 一种二氧化硫含量化学传感器和光谱仪相互校验的方法
CN110044837A (zh) * 2019-04-11 2019-07-23 南京安控易创计算机科技有限公司 一种基于光纤放大器的差分吸收光谱气体检测装置
CN113720796A (zh) * 2020-12-07 2021-11-30 中国石油天然气集团有限公司 基于红外光谱的录井气体分析系统、方法、设备及介质
CN115372242A (zh) * 2022-09-26 2022-11-22 新仟意能源科技(成都)集团有限责任公司 一种天然气内硫化氢气体检测分析方法及系统
CN116608420A (zh) * 2023-07-21 2023-08-18 新仟意能源科技(成都)集团有限责任公司 一种天然气组分动态跟踪监测方法及系统
CN116985183A (zh) * 2023-09-27 2023-11-03 苏州斌智科技有限公司 一种近红外光谱分析仪质量监测管理方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
易燃液体无损光谱检测技术综述;章学仕 等;《激光与光电子学进展》;20200514;第58卷(第2期);23-36 *

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