Page 10 - Лазерный оптико-акустический анализ газовых смесей

ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012 131
меньшую сторону на 50 %). Вместо коэффициента 24 K в матрице
коэффициентов поглощения газовых компонент взяты коэффициенты
0,9 24 K (I), 0,7 24 K (II), 0,4 24 K (III), 0,1 24 K (IV), 0,01 24 K (V). СКЗ
шума измерения принимали равным 2,5 %. Видно, что для метода
прямого решения уравнения (3) лазерного газоанализа погрешности
определения гидразина сильно возрастают с увеличением степени
искажения матрицы коэффициентов поглощения газов и становятся
неприемлемо большими (также изменяются погрешности определе-
ния и других газов многокомпонентной смеси). Для проекционного
метода с увеличением степени искажения матрицы коэффициентов
поглощения погрешности определения концентрации газов практи-
чески не изменяются.
Отметим, что проекционный метод позволяет (в условиях иска-
женной матрицы коэффициентов поглощения) с приемлемой точ-
ность определять концентрации газов в многокомпонентной смеси
только при использовании априорной информации (когда за началь-
ные приближения для концентраций газов смеси принимаются сред-
ние значения концентраций газов). Если за начальные приближения
для концентраций газов принимать концентрации газов, равные ну-
лю, то проекционный метод может приводить к большим ошибкам,
как и прямое решение матричного уравнения (3).
Таким образом, для малокомпонентных смесей газов (с числом
газовых компонент не более пяти) проекционный метод позволяет с
высокой точностью (как и прямое решение матричного уравнения
(3)) определять концентрации газов при любых начальных прибли-
жениях для концентраций газов (как равных средним значениям кон-
центраций газов, так и равных нулю).
Для многокомпонентных смесей в условиях больших шумов из-
мерения и искаженной матрицы коэффициентов поглощения газов
(когда прямое решение матричного уравнения (3) может приводить к
большим ошибкам определения концентраций) проекционный метод
позволяет с приемлемой погрешностью (не более 30 %) определять
концентрации газов только при использовании априорной информа-
ции о средних значениях концентраций газов в исследуемых смесях.
Такая информация вполне доступна для задач рутинного газоанализа.
Таким образом, использование проекционного метода позволяет с
высокой точностью определять концентрации газов в малокомпонент-
ных газовых смесях и обеспечивает достаточно низкий (не более 30 %)
уровень погрешностей даже при значительном шуме измерения и ис-
каженной матрице коэффициентов поглощения.