1.基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测装置,其特征是,包括:光源,用来产生入射光束并射入光学气体池;光学气体池,其包括腔体、以及设置于腔体内的反射模块组和轨道;腔体用来容纳气体样品;反射模块组包括一个或多个反射模块,用来对射入腔体内的光束进行一次或多次反射;轨道与光束在腔体内的光路一致;探测器模块与轨道以可相对移动的方式连接,其用来接收光束并获得光谱数据;数据采集单元,用来采集探测器模块所获得的光谱数据,并根据光谱数据对待检测气体样本进行定性和/或定量分析,具体的,将光程长度变化作为一个维度,构建吸光度、波数和光程长度的三维图谱库;再利用三维图谱库训练深度学习模型;采用已训练的深度学习模型对气体样品进行定性和/或定量检测。
2.如权利要求1所述的基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测装置,其特征是:还包括第一驱动电机;所述轨道上安装一传动机构,所述探测器模块与所述传动机构连接,所述第一驱动电机的输出轴连接所述传动机构,传动机构用来将所述第一驱动电机输出的旋转运动转换为所述探测器模块的直线运动,带动探测器模块沿轨道移动。
3.如权利要求2所述的基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测装置,其特征是:所述传动机构采用滚珠丝杆。
4.如权利要求2所述的基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测装置,其特征是:还包括第二驱动电机和第三驱动电机;所述探测器模块通过一支撑架与所述传动机构连接,所述支撑架上设置一竖轴,探测器模块与所述竖轴滑动连接;所述第二驱动电机设置于支撑架上,用来驱动探测器模块沿该竖轴上下移动;所述第三驱动电机设置于支撑架上,用来驱动探测器模块旋转。
5.如权利要求1所述的基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测装置,其特征是:所述探测器模块采用μFPF探测器阵列。
6.基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测方法,其特征是,包括:S100:准备多种不同组分不同浓度的标气样本,采用权利要求1所述的复杂混合气体检测装置采集各标气样本在连续变化光程下的光谱数据,获得样本数据集;S200:分析样本数据集获得各标气样本的吸光度、波数和光程长度的三维图谱,构建样本数据集的三维图谱库;S300:采用三维图谱库训练深度学习模型,得到混合气体检测模型;S400:采用权利要求1所述的复杂混合气体检测装置采集待检测气体样本在连续变化光程下的光谱数据,并构建待检测气体样本的三维图谱;将该三维图谱输入混合气体检测模型,即对待检测气体样本进行定性和/或定量检测。
7.如权利要求6所述的基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测方法,其特征是:所述深度学习模型可采用卷积神经网络模型。
8.如权利要求6所述的基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测方法,其特征是:所述的采用权利要求1所述的复杂混合气体检测装置采集各标气样本在连续变化光程下的光谱数据,具体为:所述光学气体池内容纳标气样本,使探测器模块按预设光程步长相对轨道移动,每移动一次,采集一次光谱数据,从而获得标气样本在连续变化光程下的光谱数据。
9.如权利要求6所述的基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测方法,其特征是:所述的采用权利要求1所述的复杂混合气体检测装置采集待检测气体样本在连续变化光程下的光谱数据,具体为:所述光学气体池内容纳待检测气体样本,使探测器模块按预设光程步长相对轨道移动,每移动一次,采集一次光谱数据,从而获得待检测气体样本在连续变化光程下的光谱数据。
10.如权利要求6所述的基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测方法,其特征是:所述标气样本包括配制的多种不同组分不同浓度的标气样本和/或模拟故障气体样本;所述模拟故障气体样本为模拟电气设备的不同故障所产生的混合气体,利用标准检测仪器对模拟故障气体样本进行定性和定量检测,获得模拟故障气体样本的组分以及各组分的浓度。