基于小样本的煤层自然发火烷烃气体的光谱分析

发布时间：2018-11-28 09:44

【摘要】：针对煤层自然发火标志气体中烷烃气体吸收光谱交叠严重、定量分析时需要大量样本进行标定的问题,对甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷5种气体吸收光谱谱图进行研究,分析了谱线与气体浓度的非线性特性,得出吸收光谱部分谱线具有良好的线性度。采用改进的Tikhonov正则化方法进行了特征变量的提取,建立了分析模型,给出了5种烷烃的测试结果。采用Tensor 27光谱仪在光程为10 cm,扫描次数为8,光谱分辨率为1 cm-1情况下,只需20余组样本即可实现这些气体的高准确度在线分析,所有气体的分辨率优于2×10-6,满足煤层自然发火气体检测要求。
[Abstract]:In view of the serious overlapping of absorption spectra of alkane gas in the natural combustion mark gas of coal seam and the need for a large number of samples to be calibrated in quantitative analysis, the absorption spectra of methane, ethane, propane, isobutane and n-butane are studied. The nonlinear characteristics of spectral line and gas concentration are analyzed, and the good linearity of absorption spectrum line is obtained. An improved Tikhonov regularization method is used to extract the characteristic variables, an analytical model is established and the test results of five alkanes are given. When the optical path is 10 cm, and the spectral resolution is 1 cm-1, the high accuracy on-line analysis of these gases can be realized with Tensor 27 spectrometer. The resolution of all gases is better than 2 脳 10 ~ (-6), the resolution of all the gases is better than 2 脳 10 ~ (-6), the resolution of all the gases is better than 2 脳 10 ~ (-6). Meet the coal seam spontaneous combustion gas detection requirements.
【作者单位】： 煤科集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室;中国矿业大学安全工程学院;大连理工大学建设工程学部;西安交通大学电气绝缘与电力设备国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51074090) 国家重大科学仪器设备开发专项资助项目(2012YQ240127) 中国煤炭科工集团科技创新基金资助项目(2011MS008)
【分类号】：TD752.2

【参考文献】

相关博士学位论文 前2条

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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