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CN103163102A - 一种气体测量方法、设备及干扰气体补偿装置 - Google Patents

一种气体测量方法、设备及干扰气体补偿装置 Download PDF

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CN103163102A
CN103163102A CN201110408156XA CN201110408156A CN103163102A CN 103163102 A CN103163102 A CN 103163102A CN 201110408156X A CN201110408156X A CN 201110408156XA CN 201110408156 A CN201110408156 A CN 201110408156A CN 103163102 A CN103163102 A CN 103163102A
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Shenzhen Mindray Bio Medical Electronics Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种气体测量方法、设备及干扰气体补偿装置,在对被测气体进行测量的过程中,按照预定规则抽取空气进行校零测量,并记录校零测量结果,根据历史记录的符合设定条件的校零测量结果确定出本测量周期的补偿值,抽取被测气体进行测量,得到本测量周期内的被测气体的初步测量结果,采用本测量周期的补偿值对测得的被测气体的初步测量结果进行补偿计算,得到被测气体的补偿后测量结果。本发明不采用吸附剂方式,而是通过获得环境中干扰气体影响最低点,并采用该点对浓度计算进行补偿的方式对干扰气体进行补偿,以减少环境干扰气体对被测气体测量结果的影响。

Description

一种气体测量方法、设备及干扰气体补偿装置
技术领域
本发明涉及气体测量及分析,尤其涉及对干扰气体进行处理的一种气体测量方法、设备及干扰气体补偿装置。
背景技术
基于非色散红外光谱分析(NDIR,Non-Dispersive Infrared)的气体测量技术在测量时需要一个参考点,用以消除系统漂移误差,通常以大气中含有与该被测气体同类型的气体浓度为校零参考点,以对被测气体的测量结果进行校正或补偿。但大气中含有的气体成分可能受环境影响而变化,例如含有的某种气体浓度增加,当大气中存在的该被测气体相同成分的气体增加时,则会造成校零参考点的偏差,从而导致测量结果的偏差,形成对测量结果的干扰,因此大气中存在的该被测气体相同成分的气体也称为干扰气体。以二氧化碳测量为例,大气中二氧化碳浓度的受测量设备周围人数、测量环境通风效果等因素的影响,不是恒定的值,而随时间存在波动,其对测量结果的影响也随波动而效果不同。为了解决该问题,通用的做法是在测量设备的校零端口增加一个吸附剂,用来吸收环境当中增加的干扰气体。但该方法存在以下几点问题:1,不同的气体需要对应的吸附剂不同,当多气体测量时,需要外接多个吸附剂,可操作性不强;2,吸附剂都有一定的使用寿命,需要定期更换,维护成本较高;3,大流量应用时,吸附剂不能够完全吸收大气中的干扰气体。
发明内容
本发明提供一种气体测量方法、设备及干扰气体补偿装置,在测量气体时,不通过吸附剂方式而对测量环境中的干扰气体进行补偿,以减少干扰气体对被测气体测量结果的影响。
根据本发明的第一方面,提供一种气体测量方法,用于基于红外光谱分析对被测气体进行测量,所述方法包括:
按照预定规则抽取空气进行校零测量,并记录校零测量结果;
根据历史记录的符合设定条件的校零测量结果确定出本测量周期的补偿值;
抽取被测气体进行测量,得到本测量周期内的被测气体的初步测量结果;
采用本测量周期的补偿值对测得的被测气体的初步测量结果进行补偿计算,得到被测气体的补偿后测量结果。
其中,根据历史记录的符合设定条件的校零测量结果确定出本测量周期的补偿值包括:在历史记录的符合设定条件的校零测量结果中查找出代表干扰气体浓度最低的数据,并将该数据作为本测量周期的补偿值;或根据历史记录的符合设定条件的校零测量结果预测出本测量周期的补偿值。
根据本发明的第二方面,提供一种干扰气体补偿装置,用于基于红外光谱分析对被测气体的干扰气体造成的影响进行补偿,所述装置包括:校零操作单元,用于按照预定规则控制执行校零操作,并记录校零操作后的校零测量结果;补偿值确定单元,用于根据历史记录的符合设定条件的校零测量结果确定出本测量周期的补偿值;测量结果补偿计算单元,用于采用本测量周期的补偿值对本测量周期内测得的被测气体的初步测量结果进行补偿计算并得到被测气体的补偿后测量结果。
在一实施例中,还包括测量结果平滑单元,所述测量结果平滑单元用于采用最近得到的两个补偿值分别对在该两补偿值之间测得的被测气体的初步测量结果进行补偿计算,得到两次计算结果的跳变,根据所述跳变对当前测量周期测得的被测气体的补偿后测量结果进行平滑处理。
本发明还提供一种气体测量设备,用于基于红外光谱分析对被测气体进行测量,所述设备包括:
参比通道,用于通过空气或被测气体,输出电信号;
测量通道,用于通过空气或被测气体,输出电信号;
气体测量模块,用于接收参比通道和测量通道输出的电信号,得到校零测量结果或被测气体的初步测量结果;以及
上述的干扰气体补偿装置,所述干扰气体补偿装置用于按照预定规则控制参比通道和测量通道执行校零操作,并记录每次的校零测量结果,根据历史记录得到补偿值,采用补偿值对被测气体的初步测量结果进行补偿。
本发明通过获得环境中干扰气体影响最低点,并采用该点对浓度计算进行补偿的方式对干扰气体进行补偿,从而达到环境浓度补偿的目的,减少干扰气体对被测气体测量结果的影响。本发明这种方式部需要更换吸附剂,所以在维护方面比已有技术中采用吸附剂的方式更简便和低成本,而且由于省去了吸附剂,从而使设备结构上得到了精简,并且本发明的补偿方案与被测气体的流量无关,解决了大流量应用时,吸附剂不能够完全吸收大气中的干扰气体的问题。
附图说明
图1为本发明一种实施例中气体测量设备的方框示意图;
图2为本发明另一种实施例中气体测量设备的方框示意图;
图3为本发明一种实施例中气体测量流程图;
图4为本发明又一种实施例中气体测量设备的方框示意图;
图5为本发明一种实施例中气体测量结果平滑流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
在本申请实施例中,气体测量设备跟踪记录环境中干扰气体的变化,以及其对测量结果的影响,并根据记录的历史数据判断环境对测量结果造成的误差并进行补偿,从而达到提高测量结果准确性的目的。
在本申请实施例中,气体测量设备按照预定规则进行校零操作,即控制设备每隔一段时间就从测量环境中抽取一次空气,进行校零测量,并记录校零测量结果,将这些记录形成历史数据,然后按照一定的算法从记录的历史数据中选择中代表干扰气体浓度最低的数据作为补偿值。干扰气体浓度最低说明此时大气受环境影响最少,也相当于对干扰气体进行了充分过滤,因此采用代表干扰气体浓度最低的数据作为补偿值可有效补偿干扰气体对被测气体的影响。
在本申请实施例中,每进行一次校零操作,即确定出一个补偿值,接下来在对被测气体进行的测量中都采用该补偿值进行补偿,直到下次校零操作,因此在本申请实施例中,从本次校零操作开始到下次校零操作开始称为一个测量周期,本次校零操作得到的补偿值称为本测量周期的补偿值,用于补偿本测量周期内测得的被测气体的测量结果,而下次校零操作得到的补偿值称为下测量周期的补偿值,用于补偿下个测量周期内测得的被测气体的测量结果。
实施例一:
请参考图1,在一种实施例中,气体测量设备100包括参比通道110、测量通道120、气体测量模块130和干扰气体补偿装置140。参比通道110用于通过空气或被测气体,输出电信号。由于参比通道选择为独立于所有气体吸收波长外的特定波长,对测量气体无吸收,其输出的电信号为恒定值,不随被测气体种类和类型而变化;测量通道120用于通过空气或被测气体,输出电信号。由于测量通道选择为特定气体吸收的波长,例如采用特定波长的滤光片通过可被被测气体吸收的波长,该波长的光仅对特定的测量气体有吸收,其输出的电信号随某种特定气体浓度的变化而变化;在测量通道120中导入被测气体后,具有被测气体特有波长的光被吸收,从而使透过测量通道120这一光路的光通量减少,通过光电传感器将光通量的变化转换为电的变化,例如电压信号或电流信号。气体测量模块130用于接收参比通道和测量通道输出的电信号,得到校零测量结果或被测气体的初步测量结果;干扰气体补偿装置140用于按照预定规则控制参比通道和测量通道执行校零操作,并记录每次的校零测量结果,根据历史记录得到补偿值,采用补偿值对被测气体的初步测量结果进行补偿。
在一种实施例中,如图1所示,干扰气体补偿装置140包括校零操作单元141、补偿值确定单元142和测量结果补偿计算单元143。校零操作单元141分别耦合到参比通道110、测量通道120和气体测量模块130,补偿值确定单元142耦合到校零操作单元141,测量结果补偿计算单元143分别耦合到补偿值确定单元142和气体测量模块130。
校零操作单元141按照预定规则控制参比通道110和测量通道120执行校零操作,即控制参比通道110和测量通道120抽取测量环境中的空气,进行校零测量,气体测量模块130在参比通道110和测量通道120进行校零测量后,计算出校零测量结果,并输出给校零操作单元141,校零操作单元141记录每次校零操作后的校零测量结果,形成历史记录。
在一种具体实例中,校零操作单元141根据时间间隔和温度变化触发校零操作,因此校零操作单元141的结构如图2所示,包括记录子单元1411、计时子单元1412和温度变化计算子单元1413,记录子单元1411用于记录校零测量结果,计时子单元1412用于检测当前时刻距离最近一次校零操作的时间间隔,并在时间间隔达到设定时间时输出执行校零操作的控制信号给参比通道110和测量通道120,所述温度变化计算子单元1413用于检测当前温度相对于最近一次校零操作时温度的温度变化量,当温度变化量超过设定度数后输出执行校零操作的控制信号给参比通道110和测量通道120。当计时子单元1412和温度变化计算子单元1413中有一个满足条件时即可输出执行校零操作的控制信号给参比通道110和测量通道120,参比通道110和测量通道120根据控制信号抽取空气,将空气导入参比通道110和测量通道120,进行校零测量。
当然,根据本申请公开的内容,本领域技术人员应当理解,在另外的实施例中,校零操作单元141可以只根据时间间隔或温度变化来触发校零操作,即校零操作单元141中没有计时子单元1412或温度变化计算单元1413。
补偿值确定单元142用于在历史记录的符合设定条件的校零测量结果中查找出代表干扰气体浓度最低的数据,并将该数据作为接下来本测量周期的补偿值。在一种具体实例中,将空气分别通过参比通道和测量通道后得到的电参数比值作为环境浓度特征值,则校零操作单元141将得到的环境浓度特征值作为校零测量结果并记录,补偿值确定单元142在记录中查找出环境浓度特征值中的最大值作为补偿值。
测量结果补偿计算单元143用于采用本测量周期的补偿值对本测量周期内测得的被测气体的初步测量结果进行补偿计算,得到被测气体的补偿后测量结果并输出。
基于上述气体测量设备,基于红外光谱分析对被测气体进行测量的方法如图3所示,包括以下步骤:
步骤S11,气体测量设备按照预定规则进行校零操作。气体测量设备可以根据时间间隔或温度变化来控制进行校零操作,即每隔一定时间进行一次校零操作,或温度变化超过设定值后即进行一次校零操作。以二氧化碳测量为例,气体测量设备根据外界温度和时间的变化,会按一定规则(例如以温度变化四度,时间每隔两小时触发一次校零)抽取空气,并以此为参考点,进行校零操作。一次校零操作包括抽取空气和将空气导入参比通道110和测量通道120进行校零测量。
步骤S12,记录校零测量结果。预先选取能够反应环境浓度变化的特征值,该特征值可以反映环境浓度波动,以及受温度、时间变化的影响。本实施例中选取校零时刻参比通道与被测气体测量通道的电压幅度比值作为环境浓度特征值,在校零测量后将该环境浓度特征值作为校零测量结果并记录,各次校零后测得的环境浓度特征值形成历史记录。考虑到该环境浓度特征值受时间和温度的影响,所以在记录环境浓度特征值时同时记录校零时刻的温度和时间,用来衡量环境浓度的变化。本领域技术人员应该理解,环境浓度特征值还可以是被测气体测量通道和参比通道的电压幅度比值。另外,如果参比通道与被测气体测量通道输出的是电流值,环境浓度特征值还可以是参比通道与被测气体测量通道的电流幅度比值。
步骤S13,确定补偿值。以存储的历史环境浓度特征值Q为输入,决定补偿系数。考虑到环境中干扰气体浓度的是波动的,从历史数据中查找出代表干扰气体浓度最低的数据,并将该数据作为本测量周期的补偿值,消除环境中气体对测量结果的影响。以二氧化碳测量为例,如果环境浓度特征值等于空气通过参比通道后得到的电压幅度值除以空气通过测量通道后得到的电压幅度值,则代表空气中二氧化碳浓度最低的数据为历史数据中的最大环境浓度特征值,环境浓度特征值Q越大,说明环境中的二氧化碳浓度越低。由于,环境浓度特征值受温度变化和时间变化的影响,如果某次校零时刻的温度和当前温度相差较大,或者某次校零时刻距离当前时间间隔太长,则该校零后记录的环境浓度特征值对当前的测量参考意义不大,为了加快搜索补偿值的速度,可缩小搜索范围,所以设定搜索条件,只在符合搜索条件的历史数据中进行搜索,例如搜索条件可以是温度条件,例如以当前的温度点为中心,选取±2℃范围内存储的历史环境浓度特征值(Q)数列中进行搜索,查找出其中的最大值作为补偿值参与后续的浓度计算,从而实现对二氧化碳浓度计算结果进行环境补偿的目的。搜索条件还可以是时间条件,例如以当前的时间为参照,测量时间为前两个月的环境浓度特征值,在前两个月的环境浓度特征值中进行搜索,查找出其中的最大值作为补偿值。搜索条件也可以是温度条件和时间条件的结合,当然,也可以在全部历史数据中进行搜索。
步骤S14,在进行一次校零操作后,即开始本测量周期的被测气体测量。气体测量设备抽取被测气体,将被测气体导入参比通道和测量通道进行测量,得到本测量周期内的被测气体的初步测量结果。本测量周期内可以只对被测气体进行一次测量,初步测量结果可以有一个;也可以对被测气体进行多次测量,有多个初步测量结果。其测量方法可采用现有技术或其它技术,此处不再赘述。
步骤S15,采用本测量周期的补偿值对本测量周期内测得的被测气体的初步测量结果进行补偿计算,得到被测气体的补偿后测量结果。补偿算法可采用现有技术或其它技术,此处不再赘述。
采用本实施例选择补偿值时,随着时间的推移和环境温度的变化,存储的环境浓度特征值越多,对环境浓度波动的描述就越详细,通过搜索可获得干扰气体浓度最低时测得的环境浓度特征值作为补偿值,采用该补偿值对被测气体的初步测量结果进行补偿,尽量减小对被测气体的测量结果的影响,因此本实施例能够更好的对测量结果进行补偿。
实施例二:
当发生校零操作时,可能会刷新最优的环境浓度特征值,即改变补偿值,新的补偿值和原补偿值之间可能存在较大的差距,后续的被测气体的初步测量结果采用新的补偿值进行补偿计算后可能存在一个跳变,使被测气体的曲线也出现异常跳变,本实施例通过增加测量结果平滑单元144来消除该异常跳变。
如图4所示,气体测量设备200包括参比通道210、测量通道220、气体测量模块230和干扰气体补偿装置240。干扰气体补偿装置240包括校零操作单元241、补偿值确定单元242、测量结果补偿计算单元243和测量结果平滑单元244。参比通道210、测量通道220、气体测量模块230、校零操作单元241、补偿值确定单元242和测量结果补偿计算单元243可以和实施例一中相同或不同,测量结果平滑单元244耦合到补偿值确定单元242和测量结果补偿计算单元243。测量结果平滑单元244用于采用最近得到的两个补偿值分别对在该两补偿值之间测得的被测气体的初步测量结果进行补偿计算,得到两次计算结果的跳变,根据所述跳变对当前测量周期测得的被测气体的补偿后测量结果进行平滑处理。两次计算结果的跳变可以是同一个初步测量结果分别采用两个补偿值进行补偿计算后的差值或比值,也可以是采用第一个补偿值进行的补偿计算中的最大值与采用第二个补偿值进行的补偿计算中的最大值的差值或比值,还可以是采用第一个补偿值进行的补偿计算中的最小值与采用第二个补偿值进行的补偿计算中的最小值的差值或比值。
在一种具体实例中,测量结果平滑单元14在从补偿值确定单元242得到本测量周期的补偿值后,从测量结果补偿计算单元243中获得前一测量周期内得到的被测气体的补偿后测量结果,并从中查找出第一最大值,将前一测量周期内得到的被测气体的初步测量结果再按照本测量周期的补偿值重新进行补偿计算,得到新的补偿后测量结果,在新的补偿后测量结果中查找出第二最大值,计算第一最大值和第二最大值之间的差值的绝对值或比值,将差值的绝对值或比值作为两次计算结果的跳变,判断所述跳变是否超过设定阈值,如果是,则将被测气体的补偿后测量结果减去所述跳变随时间衰减的函数后作为被测气体的最终输出结果并输出。
基于上述测量结果平滑单元,气体测量设备对被测气体的补偿结果进行平滑的方法如图5所示,包括以下步骤:
步骤S21,开始新的一次校零操作,即开始新的一个测量周期。
步骤S22,确定本测量周期的补偿值。
步骤S23,在得到本测量周期的补偿值后,读取前一测量周期内得到的被测气体的补偿后测量结果,并在前一测量周期的补偿后测量结果中查找出第一测量结果。前一测量周期内得到的被测气体的补偿后测量结果是采用前一测量周期的补偿值A得到的,在一种具体实例中,第一测量结果为前一测量周期的补偿后测量结果中的第一最大值Amax。
步骤S24,将前一测量周期内得到的被测气体的初步测量结果再按照本测量周期的补偿值B重新进行补偿计算,得到新的补偿后测量结果。
步骤S25,在新的补偿后测量结果中查找出第二测量结果。在一种具体实例中,第二测量结果为新的补偿后测量结果中的第一最大值Bmax。
步骤S26,计算第一测量结果和第二测量结果之间的差值的绝对值或比值,将差值的绝对值或比值作为两次计算结果的跳变。例如,计算Δ=|Bmax-Amax|,Amax与Bmax之差代表由于校零造成测量结果的跳变。保存(Bmax-Amax)值,并将其补偿到后续的计算中。
步骤S27,判断所述跳变Δ是否超过设定阈值,如果是,则执行步骤S28,否则执行步骤S29。
步骤S28,将本测量周期内的被测气体的补偿后测量结果减去所述跳变随时间衰减的函数后作为被测气体的最终输出结果。在本测量周期内,确定本测量周期的补偿值B后,对被测气体进行测量,然后采用补偿值B对初步测量结果进行补偿获得补偿后测量结果,为减少输出结果和前一数据的跳变,再将补偿后测量结果减去跳变随时间衰减的函数后再输出,计算方法为:
VL=VM-f(Δ,t),
其中,VL为最终输出结果,VM为被测气体采用本测量周期的补偿值B进行补偿计算后的补偿后测量结果,f(Δ,t)为|Bmax-Amax|随时间的衰减函数,在一种具体实例中,f(Δ,t)随时间以指数方式衰减或直线衰减,例如:f(Δ,n)=coff*f(Δ,n-1),其中,coff为小于1的衰减常数,f(Δ,n)的初始值为|Bmax-Amax|,每迭代一次,f(Δ,t)减小一次,从而保证校零前后同一浓度气体测量值保持不变,当一定时间后(如10s),被测气体测量结果逐渐过渡到真实的测量结果。
步骤S29,如果跳变没有超过设定阈值,则采用本测量周期的补偿值B对被测气体的初步测量结果进行补偿计算后得到补偿后测量结果,将补偿后测量结果作为被测气体的最终输出结果。
在另外的实施例中,根据历史记录的符合设定条件的校零测量结果预测出环境变化,从而预测出本测量周期的补偿值。
当多种气体同时测量时,可综合一种或几种气体的变化情况,选择补偿值,从提高补偿值的准确性。
本申请采用软件方法对环境干扰气体进行补偿,无需维护,大大降低了设备的维护成本。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种气体测量方法,用于基于红外光谱分析对被测气体进行测量,其特征在于所述方法包括:
按照预定规则抽取空气进行校零测量,并记录校零测量结果;
根据历史记录的符合设定条件的校零测量结果确定出本测量周期的补偿值;
抽取被测气体进行测量,得到本测量周期内的被测气体的初步测量结果;
采用本测量周期的补偿值对测得的被测气体的初步测量结果进行补偿计算,得到被测气体的补偿后测量结果。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据历史记录的符合设定条件的校零测量结果确定出本测量周期的补偿值包括:在历史记录的符合设定条件的校零测量结果中查找出代表干扰气体浓度最低的数据,并将该数据作为本测量周期的补偿值;或根据历史记录的符合设定条件的校零测量结果预测出本测量周期的补偿值。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述按照预定规则抽取空气进行校零测量包括:
每隔设定时间或温度变化设定度数后气体测量设备对测量环境的空气抽取一次;
将抽取的空气分别通过参比通道和测量通道后得到的电参数值进行比值运算,得到环境浓度特征值,将环境浓度特征值作为校零测量结果并记录。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述环境浓度特征值等于空气通过参比通道后得到的电压幅度值除以空气通过测量通道后得到的电压幅度值,所述代表干扰气体浓度最低的数据为历史数据中的最大环境浓度特征值。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在记录校零测量结果时同时记录测量当时的温度和/或时间,所述符合设定条件的校零测量结果为历史记录中温度和/或时间符合设定温度和/或设定时间的校零测量结果。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,还包括测量结果平滑步骤,所述测量结果平滑步骤包括:
采用最近得到的两个补偿值分别对在该两补偿值之间测得的被测气体的初步测量结果进行补偿计算,得到两次计算结果的跳变;
根据所述跳变对当前测量周期测得的被测气体的补偿后测量结果进行平滑处理。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,根据所述跳变对当前测量周期测得的被测气体的补偿后测量结果进行平滑处理的步骤包括:
判断所述跳变是否超过设定阈值;
如果是,则将被测气体的补偿后测量结果减去所述跳变随时间衰减的函数后作为被测气体的最终输出结果。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,采用最近得到的两个补偿值分别对在该两补偿值之间测得的被测气体的初步测量结果进行补偿计算,得到两次计算的跳变的步骤包括:
在得到本测量周期的补偿值后,在前一测量周期内得到的被测气体的补偿后测量结果中查找出第一最大值;
将前一测量周期内得到的被测气体的初步测量结果再按照本测量周期的补偿值重新进行补偿计算,得到新的补偿后测量结果;
在新的补偿后测量结果中查找出第二最大值;
计算第一最大值和第二最大值之间的差值的绝对值或比值,将差值的绝对值或比值作为两次计算结果的跳变。
9.一种干扰气体补偿装置,用于基于红外光谱分析对被测气体的干扰气体造成的影响进行补偿,其特征在于所述装置包括:
校零操作单元,用于按照预定规则控制执行校零操作,并记录校零操作后的校零测量结果;
补偿值确定单元,用于根据历史记录的符合设定条件的校零测量结果确定出本测量周期的补偿值;
测量结果补偿计算单元,用于采用本测量周期的补偿值对本测量周期内测得的被测气体的初步测量结果进行补偿计算并得到被测气体的补偿后测量结果。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述校零操作单元包括用于记录校零测量结果的记录子单元,所述校零操作单元还包括计时子单元和/或温度变化计算子单元,所述计时子单元用于检测当前时刻距离最近一次校零操作的时间间隔,并在时间间隔达到设定时间时输出执行校零操作的控制信号,所述温度变化计算子单元用于检测当前温度相对于最近一次校零操作时的温度的温度变化量,当温度变化量超过设定度数后输出执行校零操作的控制信号。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,所述记录子单元将空气分别通过参比通道和测量通道后得到的环境浓度特征值作为校零测量结果并记录,补偿值确定单元在符合设定条件的环境浓度特征值中查找出代表干扰气体浓度最低的值作为补偿值,所述环境浓度特征值为参比通道和测量通道输出的电参数比值。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述记录子单元在记录校零测量结果时同时记录测量当时的温度和/或时间,所述补偿值确定单元在历史记录中查找出温度和/或时间符合设定温度和/或设定时间的校零测量结果作为符合设定条件的校零测量结果,并在符合设定条件的校零测量结果中查找出最大环境浓度特征值作为补偿值。
13.如权利要求9-12中任一项所述的装置,其特征在于,还包括测量结果平滑单元,所述测量结果平滑单元用于采用最近得到的两个补偿值分别对在该两补偿值之间测得的被测气体的初步测量结果进行补偿计算,得到两次计算结果的跳变,根据所述跳变对当前测量周期测得的被测气体的补偿后测量结果进行平滑处理。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述测量结果平滑单元用于在得到本测量周期的补偿值后,在前一测量周期内得到的被测气体的补偿后测量结果中查找出第一最大值,将前一测量周期内得到的被测气体的初步测量结果再按照本测量周期的补偿值重新进行补偿计算,得到新的补偿后测量结果,在新的补偿后测量结果中查找出第二最大值,计算第一最大值和第二最大值之间的差值的绝对值或比值,将差值的绝对值或比值作为两次计算结果的跳变,判断所述跳变是否超过设定阈值,如果是,则将被测气体的补偿后测量结果减去所述跳变随时间衰减的函数后作为被测气体的最终输出结果。
15.一种气体测量设备,用于基于红外光谱分析对被测气体进行测量,其特征在于所述设备包括:
参比通道,用于通过空气或被测气体,输出电信号;
测量通道,用于通过空气或被测气体,输出电信号;
气体测量模块,用于接收参比通道和测量通道输出的电信号,得到校零测量结果或被测气体的初步测量结果;
如权利要求9-14中任一项所述的干扰气体补偿装置,所述干扰气体补偿装置用于按照预定规则控制参比通道和测量通道执行校零操作,并记录每次的校零测量结果,根据历史记录得到补偿值,采用补偿值对被测气体的初步测量结果进行补偿。
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