10.14489/td.2016.11.pp.042-049

2016, 11 ноябрь (November)

DOI: 10.14489/td.2016.11.pp.042-049

Суворов С. В.
ОСОБЕННОСТИ АЛГОРИТМА ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ АБСОРБЦИОННОГО ГАЗОАНАЛИЗАТОРА ПРИ ИЗМЕРЕНИИ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ
(с. 42-49)

Аннотация. Рассмотрены особенности алгоритма обработки сигналов, представляющих собой нецентрированные случайные величины. Проведено сравнение количества отсчетов случайной выборки, необходимых для адекватной идентификации анализируемого компонента и обеспечения требуемой точности результата измерения. Показано, что для желаемой точности нужно увеличивать объем выборки, определяющий длительность одного измерения. Использованы критерий сравнения средних значений и статистическое усреднение многократных отсчетов для повышения точности. Предложен рекуррентный алгоритм обработки исходных выборок, позволяющий уменьшить объем требуемой оперативной памяти. Выбран критерий, обеспечивающий нулевые показания при обработке величин, не однозначных в каждом отсчете. Полученные результаты могут быть полезны при формиро-вании алгоритма обработки сигналов, обеспечивающего достоверность результатов измерения с помощью газоанализатора, который выделяет рабочие участки спектра с помощью интерференционных фильтров инфракрасного диапазона.

Ключевые слова: абсорбционный газоанализ, измерение малых концентраций, особенности алгоритма, вероятностный подход, коэффициент вариации.

Suvorov S. V.
SOME FEATURES OF A SIGNAL PROCESSING ALGORITHM IN THE ABSORPTION TYPE GAS ANALYZER WHEN MEASURING LOW CONCENTRATIONS
(pp. 42-49)

Abstract. Some features of the algorithm of processing signals treated as uncentered random variables are considered. The number of random counts required for an adequate identification of the present test component and the resulting desired accuracy are compared. It is shown that for the desired accuracy of a sample of larger size is needed which determines the amount of time spent on a single measurement. A criterion for comparing averages and statistical averaging of multiple counts to improve the measurement accuracy is used. A recursive algorithm for the input samples processing that leads to the reduction of RAM is proposed. The criterion is chosen which enables zero readings while processing ambiguous samples. The presented results may be useful in the formation of signal processing algorithm ensuring the desired accuracy of the measurement results of a gas analyzer which selects the spectrum operating parts by a set of infrared interference filters.

Keywords: аbsorption gas analysis, low concentrations measurement, algorithm features, probabilistic approach, variation ratio.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

С. В. Суворов (Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

S. V. Suvorov (Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Морозов А. Н., Светличный С. И., Табалин С. Е. Локация химических соединений в атмосфере с помощью Фурье-спектрорадиометра // Физические основы приборостроения. 2014. Т. 3. № 4(13). С. 5 – 19.
2. Чулановский В. М. Введение в молекулярный спектральный анализ. Л.–М.: Госуд. изд-во техн.-теорет. литературы, 1950. 368 с.
3. Саль А. О. Инфракрасные газоаналитические измерения. М.: Изд-во стандартов, 1971. 100 с.
4. Суворов С. В. Особенности обработки сигналов в абсорбционном газоанализаторе при измерении малых концентраций // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Приборостроение. 2015. № 1(100). С. 3 – 12.
5. Суворов С. В. Случайные погрешности абсорбционного газоанализатора при измерении малых концентраций // Приборы. 2015. № 4(178). С. 44 – 51.
6. Суворов С. В. Систематические погрешности абсорбционного газоанализатора при измерении малых концентраций // Приборы. 2015. № 5(179). С. 4 – 13.
7. Леман Э. Проверка статистических гипотез: пер. с англ. М.: Наука, 1979. 408 с.
8. Степнов М. Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: справочник. М.: Машиностроение, 1985. 232 с.
9. Лисьев В. П. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие / Московский государственный университет экономики, статистики и информатики. М., 2006. 199 с.

Eng

1. Morozov A. N., Svetlichnyi S. I., Tabalin S. E. (2014). Remote sensing by Means of Fourier transform infrared spectroscopy. Fizicheskie osnovy priborostroeniia, Vol. 3, 13(4), pp. 5-19. [in Russian language]
2. Chulanovskii V. M. (1950). Introduction to molecular spectral analysis. Leningrad – Moscow: Gosudarstvennoe izdatel'stvo tekhniko-teoreticheskoi literatury. [in Russian language]
3. Sal' A. O. (1971). Infrared gas analytical measurements. Moscow: Izdatel'stvo standartov. [in Russian language]
4. Suvorov S. V. (2015). Peculiarities of the signal processing in the absorption gas analyzer in the measurement of small concentrations. Vestnik MGTU im. N. E. Baumana. Priborostroenie, 100(1), pp. 3-12. [in Russian language]
5. Suvorov S. V. (2015). Random errors in measuring of small gas concentration by an absorption gas analyzer. Pribory, 178(4), pp. 44-51. [in Russian language]
6. Suvorov S. V. (2015). Systematic errors in measuring of small gas concentration by an absorption gas analyzer. Pribory, 179(5), pp. 4-13. [in Russian language]
7. Leman E. (1979). Evaluation of statistical hypotheses. Moscow: Nauka. [in Russian language]
8. Stepnov M. N. (1985). Statistical methods of results interpretation of mechanical tests. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
9. Lis'ev V. P. (2006). Probability theory and mathematical statistics: textbook. Moscow: Moskovskii gosudarstvennyi universitet ekonomiki, statistiki i informatiki. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

Форма заказа статьи

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below: