【摘要】：基于可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)的光譜分析儀測量天然氣中硫化氫濃度的過程中,各種輕烴和二氧化碳等背景成分對光譜產(chǎn)生干擾,導(dǎo)致多個(gè)吸收峰疊加,對提取吸收光譜真實(shí)特征造成影響.應(yīng)用偏最小二乘法消除背景成分的干擾,設(shè)計(jì)了檢測天然氣中硫化氫氣體的可調(diào)諧二極管激光吸收光譜實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),采用偏最小二乘法和最小二乘法模型,分別檢測了天然氣中0~50ppm硫化氫成分的直測光譜和差分光譜.偏最小二乘法算法的測量結(jié)果均優(yōu)于最小二乘法算法,且偏最小二乘法算法對于直測譜的測量誤差保持在±1ppm范圍內(nèi),滿足分析儀器2%的準(zhǔn)確度要求.利用偏最小二乘法算法避免了最小二乘法所必須的大量參考光譜數(shù)據(jù)的存儲,分析儀可省掉復(fù)雜的差分光譜系統(tǒng),從而達(dá)到降低成本、提高系統(tǒng)魯棒性和實(shí)時(shí)性的效果.
[Abstract]:In the process of measuring the concentration of hydrogen sulfide in natural gas by a spectrum analyzer based on tunable diode laser absorption spectroscopy, various background components, such as light hydrocarbon and carbon dioxide, interfere with the spectrum, resulting in the superposition of multiple absorption peaks. It has an effect on extracting the true characteristics of absorption spectrum. The experiment system of tunable diode laser absorption spectrum for detecting hydrogen sulfide in natural gas was designed by using partial least square method to eliminate the interference of background components. The partial least square method and the least square method model were used. The direct and differential spectra of 0~50ppm hydrogen sulfide in natural gas were measured. The results of partial least square algorithm are better than that of least squares algorithm, and the measurement error of partial least squares algorithm for direct measurement spectrum is kept in the range of 鹵1ppm, which meets the requirement of 2% accuracy of analytical instrument. The partial least squares algorithm is used to avoid the storage of a large number of reference spectral data required by the least square method, and the complex differential spectrum system can be saved by the analyzer, which can reduce the cost and improve the robustness and real-time performance of the system.
【作者單位】： 中國石油大學(xué)(華東)信息與控制工程學(xué)院;
【基金】：華東師范大學(xué)精密光譜科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(No.F1505037A) 中國石油大學(xué)(華東)自主創(chuàng)新項(xiàng)目(Nos.27R1505012A,27R1505024A);中國石油大學(xué)(華東)研究生創(chuàng)新工程資助項(xiàng)目(No.YCXJ2016076)資助~~
【分類號】：TE642;TN249

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