气体检测方法

摘要

本发明提供一种气体检测方法。使用至少两个气体传感器构成阵列；将气体传感器的极间电压设为低于击穿电压以使传感器处于非自持放电状态，选择检测起始电压和终止电压，在此区间内等间距取2^k个检测电压点，分别记录第m个传感器在各检测电压点的放电电流值，将放电电流值除以放电电压值得到被测气体的电导，得出阳极和阴极传感器检测数据集；选择一个数据耦合系数，将所有气体传感器的检测数据耦合成一个集合；将检测数据集中2^k个离散点用样条插值算法拟合成检测电导曲线；将其输入调谐随机共振系统中，计算信噪比曲线；取信噪比曲线的最大值和预设的信噪比特征值进行比较，确定被测气体浓度或类型。

主权项

一种气体检测方法，用于气体检测仪检测被测气体的浓度或类型，其特征在于，所述气体检测方法包括如下步骤：使用至少两个气体传感器构成传感器阵列，所述气体传感器包括：氧化铝纳米线电极，由纯度为99.999%的高纯铝板在有机溶剂中超声去脂，在质量浓度为5%的碳酸钠溶液中浸泡2~5min去除原始氧化层，用电化学法将高纯铝板的表面抛光后，取出用去离子水洗净后置入0.3mol/l的草酸溶液中，使用直流电压40V阳极氧化1h以后，置于50℃的磷酸和铬酸混合溶液中，去除一次阳极氧化膜，在相同条件下二次氧化20min后，取出后在5%的磷酸溶液中50℃扩孔15min制得；铝电极；绝缘层，设置于所述氧化铝纳米线电极和所述铝电极之间以隔离所述氧化铝纳米线电极和所述铝电极，所述氧化铝纳米线电极和所述铝电极是正负极，所述绝缘层的厚度为100~999微米；将气体传感器的极间电压设置为低于击穿电压以使气体传感器处于非自持放电区域，选择检测起始电压和终止电压，在起始电压和终止电压的区间内等间距取2^k个检测电压点，分别记录第m个气体传感器在不同检测电压点的放电电流值，将放电电流值除以放电电压值得到被测气体的电导g_m，得到阳极传感器检测数据集合D_c(g_m, m)和阴极传感器检测数据集合D_a(g_m, m)，其中k≥3，m≥2；选择一个数据耦合系数σ，将所有气体传感器的检测数据耦合成一个集合D(g_m, m)=σ×D_c(g_m, m)+(1－σ)×D_a(g_m, m)，其中0≤σ≤1；将检测数据集合D(g_m, m)中2^k个离散的点用样条插值算法拟合成检测电导曲线；将拟合出的电导曲线输入调谐随机共振系统中，计算信噪比曲线，其中调制随机共振系统以双稳态随机共振系统为基础，以正弦信号为载波信号，将拟合得到的电导曲线与载波信号调制后，输入非线性双稳态系统，同时输入幅度为单位值、频率可调的方波信号作为噪声信号，改变输入方波信号的强度，诱发非线性双稳态系统产生随机共振，得到输出的信噪比曲线；处理单元中存有预设的信噪比特征值和气体浓度、类型的关系，取输出的信噪比曲线的最大值为被测气体的特征值，将被测气体的特征值和预设的信噪比特征值进行比较，得出被测气体的浓度或类型。