一种气体检测方法与流程

本发明属于空气检测技术领域，特别是指一种对空气中不明气体进行检测的气体检测方法。

背景技术

为了明确当前环境中是否有污染气体或有毒有害气体，在许多的场所均需要对当前场所内的气体进行检测，以实现某些特定的需求。

比如，在机场、车站等场所，需要检测乘客行李箱内是否有挥发性物质，以避免对其余乘客或飞机、火车等交通工具的危害而影响到公共安全。在平常家居中，需要检测一下室内环境是否因为装修等原因导致的甲醛等有害气体的超标，又或者在厂矿企业中，检测易燃易爆气体是否超标而危害到正常的生产及人身安全。

现技术使用的检测仪器，其检测的目标基本上是确定的，比如检测酒精气体是确定是否酒驾的检测仪，其仅对乙醇气体敏感，而不能检测其它气体，因此，现经常出现误报乙醇气体超标的现象。又比如硫化氢检测仪，其仅对硫化氢气体敏感，而对同时伴随有其它气体、比如甲烷、二氧化硫等气体时，基本上不会检测出来。

现实情况是，在多数情况下，某一特定的场所，在不同的时间可能需要检测的是不同的气体，比如机场或车站；再一种情况下，家庭环境中，污染物并不是单一的甲醛，还可能包括甲苯、乙苯及多苯环化合物，均是对人体有一定毒害作用的。在矿井中，不仅是单一的瓦斯，还包括其它许多能够引起爆炸的气体。这就使得为了对不同的气体检测配备相应的检测仪器，或者将多个不同气体检测仪器并列使用，现机场或车站的检测就是采用多个检测仪器并列使用来针对不同的气体。而这一现象导致需要检测仪器的数量多，检测不方便且增加成本的投入。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种气体检测方法，以解决现有技术的检测仪仅能检测单一气体，而不能检测混合气体的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种气体检测方法，包括以下步骤：

1)准备包括设计数量的不同种类气体传感器的气体传感器组；

2)准备设计检测气体的样品，样品数量为yn个，n为自然数；

3)向所述气体传感器组提供对照气体n0，所述气体传感器组内的每个所述气体传感器均向控制模块输出相应的对照信号，所有的气体传感器的对照信号共同组成对照信号数组h0，并保存；

4)选取步骤2)中的样品y1，并提供给所述气体传感器组；所述气体传感器组内的每个所述气体传感器均向所述控制模块输出相应的数据信号，所有的气体传感器的数据信号共同组成数组h1，保存数组h1及对应的样品组成；

5)重复步骤3)，获得对照信号数组h01并与对照信号数组h0进行比较，若在设计范围内，则进行步骤6)，否则，重复进行步骤3)；

6)从所述步骤2)中选取样品y2，重复步骤4)，获得数组h2，保存数组h2及对应的样品组成；

7)重复步骤5)和步骤6)，直至样品yn，并获得数组hn，保存数组hn及对应的样品组成；

8)由数组h1及对应的样品组成、数组h2及对应的样品组成直至数组hn及对应的样品组成组建数据库，并将数据库储存于所述控制模块中；

9)将待检测气体提供给所述气体传感器组，所述气体传感器组内的每个所述气体传感器均向所述控制模块输出相应的数据信号，所有的气体传感器的数据信号共同组成待检测气体数组，所述待检测气体数组与数据库内的数组进行比对，最接的数组所对应的样品组成即为待检测气体组成。

气体传感器组包括九种对不同气体敏感的传感器，分别为第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、第五传感器、第六传感器、第七传感器、第八传感器及第九传感器。

步骤5)中的比较包括每个气体传感器的对照信号之间的单独对比，也包括对照信号数组h0的综合值与对照信号数组h01的综合值的对比。

步骤9)中的比对包括每个气体传感器的数据信号与数据库中每个数组对应的气体传感器的数据信号的比对，也包括待检测气体数组的综合值与数据为中每个数组的综合值的比对。

本发明的有益效果是：

本技术方案的气体检测方法，通过气体收集模块为气体检测模块在保证检测环境不变的情况下提供检测气体，并利用检测模块中，不同气体传感器对不同气体的敏感性提供综合数据组，以对应被检测场所中的不同气体的混合，以提高气体检测仪器的检测精确度。

附图说明

图1为labview中空白对照设置示意图；

图2为labview中数据收集设置示意图；

图3为检测仪神经网络训练实验图；

图4为检测仪预测值与实际值对比数据示意表。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本申请提供一种气体检测方法，如图1至4所示，包括以下步骤：

1)准备包括设计数量的不同种类气体传感器的气体传感器组；在本实施例中，气体传感器组包括九种对不同气体敏感的传感器，分别为第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、第五传感器、第六传感器、第七传感器、第八传感器及第九传感器。在本申请的其它实施例中，每个气体传感器组中的气体传感器种类可以多于九种也可以少于九种，但是优选为九种气体传感器，这九种气体传感器为，每一个气体传感器均对一种或两种气体敏感。

2)准备设计检测气体的样品，样品数量为yn个，n为自然数；根据样品的不同，数据库不相同，并且可以在增加样品的情况下，对数据库进行增加，还可以通过采用自学习功能，增加数据库的数组量。

3)向气体传感器组提供对照气体n0，气体传感器组内的每个气体传感器均向控制模块输出相应的对照信号，所有的气体传感器的对照信号共同组成对照信号数组h0，并保存；在本申请中，对照气体通常为空气，但是也可以根据需要采用其它气体，比如惰性气体、氢气等等，但是优选采用空气。

在本申请的其它实施例中，也可以将控制模块获得的对照信号输出给外部设备中，比如色谱仪或labview软件中，以获得相应的曲线及峰值等数据。

4)选取步骤2)中的样品y1，并提供给气体传感器组；气体传感器组内的每个气体传感器均向控制模块输出相应的数据信号，所有的气体传感器的数据信号共同组成数组h1，保存数组h1及对应的样品组成；气体传感器根据其对不同气体的敏感度输出相应的数据信号，数据信号可以为浓度百分含量、摩尔浓度、体积含量等现常规数值，在此不进行详细的说明。

在本申请的其它实施例中，也可以将控制模块获得的对照信号输出给外部设备中，比如色谱仪或labview软件中，以获得相应的曲线及峰值等数据。

5)重复步骤3)，获得对照信号数组h01并与对照信号数组h0进行比较，若在设计范围内，则进行步骤6)，否则，重复进行步骤3)；比较包括每个气体传感器的对照信号之间的单独对比，也包括对照信号数组h0的综合值与对照信号数组h01的综合值的对比。综合值采用常规的数学函数算法进行计算。

6)从步骤2)中选取样品y2，重复步骤4)，获得数组h2，保存数组h2及对应的样品组成。

7)重复步骤5)和步骤6)，直至样品yn，并获得数组hn，保存数组hn及对应的样品组成。

8)由数组h1及对应的样品组成、数组h2及对应的样品组成直至数组hn及对应的样品组成组建数据库，并将数据库储存于控制模块中，或者存储于外部设备中。

9)将待检测气体提供给气体传感器组，气体传感器组内的每个气体传感器均向控制模块输出相应的数据信号，所有的气体传感器的数据信号共同组成待检测气体数组，待检测气体数组与数据库内的数组进行比对，最接的数组所对应的样品组成即为待检测气体组成。

比对包括每个气体传感器的数据信号与数据库中每个数组对应的气体传感器的数据信号的比对，也包括待检测气体数组的综合值与数据为中每个数组的综合值的比对。综合值采用常规的数学函数算法进行计算。

气体传感器组包括九种对不同气体敏感的传感器，分别为第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、第五传感器、第六传感器、第七传感器、第八传感器及第九传感器。

在控制模块上设置有存储模块；控制模块为arduino-leo板。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。