应用自适应滤波的天然气中H2S浓度反演系统

应用自适应滤波的天然气中H2S浓度反演系统
李国林;吴赟辉;张泽成;张雪娜;邢兰昌
【期刊名称】《实验技术与管理》
【年(卷),期】2022(39)8
【摘要】在石油化工生产过程中,天然气中硫化氢(HS)气体存在一定的泄露风险。

由于HS具有腐蚀性和剧毒特性,严重危害人身的生命健康安全,因此对天然气中HS 气体进行痕量检测具有重要意义。

基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)和波长调制技术(WMS),选取HS气体在1590.6 nm的近红外光谱作为目标吸收峰,采用中心波长为1590 nm的分布式反馈(DFB)激光器(SN:16110883)、光程为20 m的Herriot气室和响应范围为800~1700 nm的In GaAs探测器,利用经典最小二乘(CLS)算法反演气体浓度,利用LMS(least mean square)自适应滤波器代替传统带通滤波器,对输入到数字正交锁相放大器的信号做预处理,开展天然气中HS气体的痕量检测实验研究。

实验结果表明:天然气中HS浓度反演系统的检测下限可达1μmol/mol;经3h的稳定性测试,当积分时间为134 s时,其检测极限可达到89 nmol/mol;最后开展抗干扰性实验,当作为背景气体的甲烷(CH)和二氧化碳(CO2)分别从0~100μmol/mol和100~0μmol/mol变化时,HS气体测量误差最大仅为0.42μmol/mol。

因此将LMS自适应滤波器应用到数字正交锁相放大器的前端作为预处理单元,改善了天然气中HS浓度反演系统的信噪比,提高了系统的稳定性与鲁棒性。

【总页数】8页(P65-71)
【作者】李国林;吴赟辉;张泽成;张雪娜;邢兰昌
【作者单位】中国石油大学(华东)控制科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】O433.1
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