一种高精度的非甲烷总烃浓度反演方法与流程

1.本发明涉及非甲烷总烃技术领域，具体为一种高精度的非甲烷总烃浓度反演方法。


背景技术：

2.现如今，在经济飞速发展的同时，能源消耗也在与日俱增，从而导致环境污染逐渐加剧。环境污染物中的主要成分就是vocs(可挥发性有机物)，它不仅是造成雾霾的重要原因，而且还会诱导人类产生多种疾病。所以，对vocs的排放监管和污染溯源显得越来越重要。
3.目前，市场上出现了很多便携式非甲烷总烃分析仪来探测vocs中总烃和甲烷的含量，但是大多数便携式非甲烷总烃分析仪探测的结果精度较差。部分精度满足要求的仪器，其探测结果又会受环境和仪器探测时长的影响较大，很难同时兼顾高稳定性和高精度，如何使得一款便携式非甲烷总烃分析仪探测结果既能满足精度要求，又能满足稳定性要求，同时又对探测环境不敏感，这是目前急需研究的课题，因此现提出一种高精度的非甲烷总烃浓度反演方法来解决上述存在的问题。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种高精度的非甲烷总烃浓度反演方法，解决了现有一款便携式非甲烷总烃分析仪探测结果精度要求不高，稳定性不足的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高精度的非甲烷总烃浓度反演方法，包括以下步骤：
8.s1、存储背景空气谱线和存储实时测量谱线；
9.s2、找实时谱线双柱峰值坐标和背景谱线双柱峰值坐标；
10.s3、以实时谱线峰值坐标为中心点确定窗口数据区域，以背景谱线峰值坐标为中心点确定窗口数据区域；
11.s4、扣除实时谱线中的背景，且基线归一化置0；
12.s5、归一化窗口数据积分，总烃柱窗口数据积分，得到总烃峰面积s
pyd
，甲烷柱窗口数据积分，得到甲烷峰面积s
ch4
；
13.s6、通过多组面积值，分别标定总烃浓度和甲烷浓度，并拟合成线性方程如下：
14.c
pyd-1
＝a
pyd-1spyd-1
+b
pyd-1
[0015][0016]
s7、通过多次测量，得出不同的测量时间，需要补偿的浓度关系方程如下：
[0017][0018]
s8、根据s6步骤和s7步骤可得到总烃浓度c
pyd
和甲烷浓度c
ch4
反演公式如下：
[0019][0020]
并由此可得测量样气中非甲烷总烃浓度为总烃浓度与甲烷浓度之差。
[0021]
优选的，所述s6步骤中，所述c
pyd_1
为总烃浓度测量值，所述c
ch4_1
为甲烷浓度测量值，所述a
pyd_1
、b
pyd_1
、a
ch4_1
、b
ch4_1
为常数。
[0022]
优选的，所述s7步骤中，所述c
pyd_2
为总烃浓度补偿值，所述c
ch4_2
为甲烷浓度补偿值，所述a
pyd_2
、b
pyd_2
、a
ch4_2
、b
ch4_2
为常数。
[0023]
优选的，所述s8步骤中，所述t为仪器运行时间，t0为仪器修正时间，仪器修正时间借助仪器实时测量的pq柱的温度t
pq
进行比例修正，定义t
pqmax
为pq柱的保温温度。
[0024]
优选的，所述仪器修正时间满足如下公式：
[0025][0026]
(三)有益效果
[0027]
本发明提供了一种高精度的非甲烷总烃浓度反演方法。具备以下有益效果：
[0028]
本发明提供的一种非甲烷总烃浓度反演方法，采用窗口积分和多点标定的方式得到总烃和甲烷浓度测量值，并通过仪器工作时长与浓度的对应关系，设计了浓度补偿公式，综合浓度测量值和补偿值，得到测量样气中总烃和甲烷的浓度值，并将总烃浓度和甲烷浓度作差得到样气中最终的非甲烷总烃含量。该反演方法不仅计算简单，而且弥补了非甲烷总烃分析仪测量结果随测量时间的延长而逐渐衰减的问题，进一步提高了非甲烷总烃分析仪测量结果的精度和测量结果的稳定性。
具体实施方式
[0029]
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0030]
实施例：
[0031]
本发明实施例提供一种高精度的非甲烷总烃浓度反演方法，包括以下步骤：
[0032]
s1、存储背景空气谱线和存储实时测量谱线；
[0033]
s2、找实时谱线双柱峰值坐标和背景谱线双柱峰值坐标；
[0034]
s3、以实时谱线峰值坐标为中心点确定窗口数据区域，以背景谱线峰值坐标为中心点确定窗口数据区域；
[0035]
s4、扣除实时谱线中的背景，且基线归一化置0；
[0036]
s5、归一化窗口数据积分，总烃柱窗口数据积分，得到总烃峰面积s
pyd
，甲烷柱窗口数据积分，得到甲烷峰面积s
ch4
；
[0037]
s6、通过多组面积值，分别标定总烃浓度和甲烷浓度，并拟合成线性方程如下：
[0038]cpyd-1
＝a
pyd-1spyd-1
+b
pyd-1
[0039][0040]
s7、通过多次测量，得出不同的测量时间，需要补偿的浓度关系方程如下：
[0041][0042]
s8、根据s6步骤和s7步骤可得到总烃浓度c
pyd
和甲烷浓度c
ch4
反演公式如下：
[0043][0044]
并由此可得测量样气中非甲烷总烃浓度为总烃浓度与甲烷浓度之差。
[0045]
s6步骤中，c
pyd_1
为总烃浓度测量值，c
ch4_1
为甲烷浓度测量值，a
pyd_1
、b
pyd_1
、a
ch4_1
、b
ch4_1
为常数。
[0046]
s7步骤中，c
pyd_2
为总烃浓度补偿值，c
ch4_2
为甲烷浓度补偿值，a
pyd_2
、b
pyd_2
、a
ch4_2
、b
ch4_2
为常数。
[0047]
s8步骤中，t为仪器运行时间，t0为仪器修正时间，仪器修正时间借助仪器实时测量的pq柱的温度t
pq
进行比例修正，定义t
pqmax
为pq柱的保温温度。
[0048]
所述仪器修正时间满足如下公式：
[0049][0050]
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、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。