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CN116519622B - 基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测装置及方法 - Google Patents

基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测装置及方法 Download PDF

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CN116519622B CN202310054615.1A CN202310054615A CN116519622B CN 116519622 B CN116519622 B CN 116519622B CN 202310054615 A CN202310054615 A CN 202310054615A CN 116519622 B CN116519622 B CN 116519622B
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Abstract

本发明公开了基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测装置及方法，该复杂混合气体检测装置包括光源，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、以及设于腔体内的反射模块组和轨道；所述腔体用来容纳气体样品；所述反射模块组用来对射入的光束进行反射；所述轨道与光束在腔体内的光路一致；探测器模块，其与所述轨道以可相对移动的方式连接，用来接收光束并获得光谱数据；通过使探测器模块相对轨道移动来改变光程；数据采集单元，用来采集探测器模块所获得的光谱数据。本发明可实现光程可调和便携检测，还可进一步提高检测准确度。

Description

基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测装置及方法
技术领域
本申请属于混合气体光谱检测技术领域，具体涉及基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测装置及方法。
背景技术
SF6气体作为一种优异的绝缘介质，被大量地应用于电力行业，但其极强的温室效应对全球大气环境始终存在威胁。C4F7N/CO2混合气体是一种极具应用潜力的环保型绝缘气体，以C4F7N/CO2混合气体作为绝缘介质的相关电气设备也已逐步进入了现场应用。为保证C4F7N/CO2混合气体绝缘电气设备在应用中的可靠性，有必要采取快速、便携的检测手段分析设备内部气体组分，以促进C4F7N/CO2混合气体电气设备现场状态评估与故障诊断，并推动气体绝缘电气设备运维检修技术的发展。
红外光谱检测法具有响应速度快、灵敏度高、操作便捷等优点，相较于半导体传感器等化学检测方法，红外光谱检测法的交叉干扰更小，且不会破坏气体样本，是一种理想的气体检测方法。目前，基于红外光谱检测法（包括光声光谱法和红外傅里叶光谱法）的油中溶解气体检测装置已在设备现场有了相关应用，并得到了一定的认可。红外光谱检测法通常选取气体组分间交叉干扰影响较小的波段作为检测波段，采用激光光源或者宽带光源结合窄带滤光片作为检测光源，来解决气体组分的交叉干扰问题。但是，气体绝缘介质（例如SF6、C4F7N、CO2等）本身会产生一定的光谱吸收作用，并且其在设备内部浓度较高，使得大部分光谱波段与分解组分存在叠加干扰，特别是对于C4F7N/CO2混合气体绝缘介质，难以通过选取合适的窄线宽光源来避开干扰影响。
常见的应用场景中，气体组分浓度一般在同一量级，通过光谱解耦方法分析多组分混合气体红外光谱，解决多组分光谱叠加干扰问题，实现各气体组分的定性与定量检测，是常用的一种处理手段。但是，对于气体绝缘电气设备，背景气体（即气体绝缘介质）浓度和分解组分浓度的差距较大，导致制定检测方案时，气体池光程长度难以确定：气体池光程过长，背景气体光谱饱和，完全掩盖微量分解组分的光谱信息，无法开展光谱分析；气体池光程过短，微量分解组分检测灵敏度受限，难以实现准确定性及定量。此外，在获取红外光谱方面，传统红外光谱仪不具备便携性，如果构建在线监测系统，则需要稳定可靠的工作环境，同时还要进行专门的气路设计，这将增加电气设备整体结构的复杂性，可能导致设备安全性下降。采用传统分光技术（色散型和傅里叶变换型等）构建的微型化红外光谱检测方法通常采用比例缩小来实现，这导致其性能严重下降，并且通常成本较高。
发明内容
本申请的目的是提供一种基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测装置及方法，以解决背景技术中所指出的问题。
本申请的提出，一方面，可用于探究气体池光程长度与多组分混合气体红外光谱间的内在联系，为获得气体池最佳光程长度提供数据支持；另一方面，可实现便携式检测，且本申请对检测准确度有进一步提高。
本申请准备工作如下：
利用傅里叶红外光谱技术（FTIR）结合4m长光程气体池获得体积分数为4%的C4F7N/CO2混合气体的红外光谱图，见图1。另外，收集已有文献归纳C4F7N分解组分类型，获取大部分C4F7N分解组分的红外光谱数据，见图2。从图2可以看出，C4F7N分解组分的红外光谱基本处于500～3000cm-1波数范围，与C4F7N/CO2混合气体本身的红外光谱存在严重的交叉干扰。开展C4F7N/CO2混合气体过热分解实验，获取真实情况下含分解组分的C4F7N/CO2混合气体；再通过减差光谱计算扣除过热前C4F7N/CO2混合气体的红外光谱，得到仅含分解组分信息的差谱，见图3。从图3发现，红外光谱可检测CO、C3F6以及COF2三种分解组分。
基于上述研究结果可知，红外光谱技术可检测的分解组分类型有限，不足以支撑未来的现场应用，其原因主要是长光程气体池虽能提升微量分解组分的检测灵敏度，同时也扩大了C4F7N气体的红外光谱范围。
见图4，所示为0.1m短光程气体池获取的体积分数为4%的C4F7N/CO2混合气体的红外光谱图。结合图1和图4可以发现，光程长度对C4F7N/CO2混合气体红外光谱有着非常大的影响，光程越长，C4F7N光谱饱和范围越大。结合图2来看，4m光程长度完全满足分解组分的检测需求，甚至部分分解组分的红外光谱在某些波段出现了饱和。因此，可考虑适当缩短光程长度，减小C4F7N气体的光谱饱和影响，从而挖掘更多的分解组分信息用于检测。光程长度对C4F7N、CO2以及各分解组分光谱的影响规律不同，光程固定难以兼顾所有气体组分。所以有必要在检测装置中实现光程可调。
本申请实施例一方面提供了一种基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测装置，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；反射模块组用来对射入的光束进行反射；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；通过使探测器模块相对轨道移动来改变光程；
数据采集单元，用来采集探测器模块所获得的光谱数据。
本申请实施例中，通过使探测器模块相对轨道移动来改变光程，实现了光程可调。通过改变探测器模块的位置，即可获得不同光程对应的光谱数据。所获得的不同光程下的光谱数据，一方面可用于探究气体池光程长度与复杂混合气体光谱间的内在联系，为获得气体池最佳光程长度提供数据支持；另一方面，通过对该光谱数据进行分析，也可实现气体样品的定性和／或定量检测。
在一些具体实施方式中，上述复杂混合气体检测装置还包括第一驱动电机；轨道上传动机构，探测器模块与传动机构连接，第一驱动电机的输出轴连接传动机构，传动机构用来将第一驱动电机输出的旋转运动转换为探测器模块的直线运动，带动探测器模块沿轨道移动。传动机构可选择滚珠丝杆。
进一步的，上述复杂混合气体检测装置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，支撑架上设置一竖轴，探测器模块与竖轴滑动连接；所述第二驱动电机设置于支撑架上的第二驱动电机，用来驱动探测器模块沿该竖轴上下移动；所述第三驱动电机同样设置于支撑架上，用来驱动探测器模块旋转。
在一些具体实施方式中，探测器模块采用μFPF探测器阵列。
本申请实施例另一方面提供了一种基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测方法，包括：
S100：准备多种不同组分不同浓度的标气样本，采用上述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：采用上述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。
在一些具体实施方式中，深度学习模型可采用卷积神经网络模型。
在一些具体实施方式中，采用上述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：
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。
在一些具体实施方式中，采用上述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：
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。
在一些具体实施方式中，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。
与现有技术相比，本申请具有如下优点和有益效果：
（1）本申请实现了光程可调，可获得不同光程下的光谱数据；所获得数据，可用于探究气体池光程长度与复杂混合气体光谱间的内在联系，厘清各气体组分光谱在不同光程下的变化规律，可为获得气体池最佳光程长度提供数据支持。
（2）本申请可进一步提高复杂混合气体检测的准确度。
（3）本申请复杂混合气体检测装置可实现便携检测。
附图说明
图1为4m长光程气体池所测C4F7N/CO2混合气体的红外光谱图；
图2为4m长光程气体池所测C4F7N分解组分的红外光谱数据；
图3为过热分解前后C4F7N/CO2混合气体的差谱及分解组分的标准红外光谱；
图4为0.1m短光程气体池所测C4F7N/CO2混合气体的红外光谱图；
图5为本申请实施例基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测装置的结构简图；
图6为本申请实施例光学气体池的腔体内部的简图；
图7为本申请实施例中探测器模块沿轨道运动的示意图；
图8为本申请实施例中探测器模块与轨道的连接示意图；
图9为本申请实施例基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测方法的流程图。
图中，100-光源；200-光学气体池，210-腔体，211-入口，212-出口，213-入射透镜，220-轨道，221-传动机构，222-第一驱动电机，231-第一反射镜，232-第二反射镜，233-第三反射镜；300-探测器模块，310-支撑架，311-竖轴，320-第二驱动电机，330-第三驱动电机；400-数据采集单元；500-采气袋；600-标准检测仪器；700-阀门，800-采样泵，900-光路。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
目前在进行气体吸收光谱检测时，往往固定气体池光程长度，再通过光谱分析软件对吸光度和波数所构成的二维红外光谱图进行处理，从而对气体样品进行定性和/或定量检测。在多组分混合气体中，由于各气体组分的吸收系数不同，光程长度对不同气体组分光谱的影响规律不同，光程固定难以兼顾所有气体组分。因此本申请提出了一种基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测装置。
下面将结合图5-8对本申请实施例进行详细描述。
本申请实施例复杂混合气体检测装置包括光源100，光学气体池200，探测器模块300和数据采集单元400；光源100用来产生入射光束并射入光学气体池200内；光学气体池200用来容纳气体样品并对射入的光束进行反射；探测器模块300用来接收光束并获得光谱数据；数据采集单元400用来采集探测器模块300所获得的光谱数据。在一种可能的实施方式中，光源100选择红外光源，相应地，探测器模块300选择红外探测器模块，则所获光谱数据为红外光谱数据。
本申请实施例中，光学气体池200包括密封的腔体210及设置于腔体210内的反射模块组和轨道220；腔体210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210内的光束进行一次或多次反射；轨道220与光束在腔体210内的光路900一致。光学气体池200优选怀特型，其可对光束进行多次反射，从而在有限尺寸内增加光程长度。
光学气体池200的腔体210上设有气体样品的入口211和出口212（由于图6所示腔体为简单示意图，故图6未画入口211和出口212）、以及光束的入射窗口；气体样品的入口211和出口212均设于腔体210顶端，入口211处连接带阀门700的管道；入射窗口处密封安装入射透镜213 ；光束经入射透镜213射入腔体210，经反射模块组反射形成光路900。
下面将提供反射模块组的一种可能的实施方式，参见图6，该可能的实施方式中反射模块组由三块反射镜构成，用来实现入射光束的多次反射，增加光程长度。将三块反射镜分别记为第一反射镜231、第二反射镜232、第三反射镜233。第一反射镜231安装于腔体210内入射透镜213所在的第一侧面相对的第二侧面，第二反射镜232安装于腔体210内第一侧面且位于入射透镜213下方，第三反射镜233安装于腔体210内第二侧面且位于第一反射镜231下方。即：入射透镜213、第二反射镜232均安装于腔体210内第一侧面，而第一反射镜231和第三反射镜233则安装于腔体210内与第一侧面相对的第二侧面。当入射光束经入射透镜213入射至腔体210内，先到达第一反射镜231，被反射至第二反射镜232，再次被反射至第三反射镜233。
本申请实施例中探测器模块300与设置于腔体210内的轨道220以可相对移动的方式连接，在外力作用下探测器模块300可沿轨道220移动。参见图7，所示为探测器模块沿轨道运动的示意图，轨道220与入射光束在腔体210内的光路900一致，当探测器模块300沿轨道220移动，则可改变光程，从而实现光程可调。移动探测器模块300，使探测器模块300置于轨道220上的不同位置来接收光信号，即可采集不同光程下的光谱数据。
下面结合图8提供探测器模块和轨道的一种可能的连接方式。轨道220上安装传动机构221，探测器模块300与传动机构221连接，传动机构221在第一驱动电机222驱动下带动探测器模块300移动，传动机构221用来将第一驱动电机222输出的旋转运动转换为探测器模块300的直线运动，传动机构221具体可选择滚珠丝杆，第一驱动电机222优选伺服电机。
考虑到探测器模块300沿轨道220移动时，应始终确保其光接受面面向光束入射方向。于是本申请实施例还提供一种可能的优选方案：探测器模块300通过一支撑架310与传动机构221连接，支撑架310上设置一竖轴311，探测器模块300与竖轴311滑动连接；通过一设置于支撑架310上的第二驱动电机320，驱动探测器模块300沿竖轴311上下移动；通过一设置于支撑架310上的第三驱动电机330，驱动探测器模块300旋转；通过调整探测器模块300上下移动和旋转，从而确保其光接受面面向光束入射方向。第二驱动电机320和第三驱动电机330优选伺服电机。
在一种可能的具体实施方式中，通过调节第一驱动电机222参数，来调节探测器模块300的单次移动距离，即光程变化步长，探测器模块300每移动一次，记录一次光谱数据。当单次移动距离设置0.1mm，则探测器模块300每移动一次，光程变化0.1mm。当然单次移动距离并不限于0.1mm，还可根据需要将单次移动距离调节为1mm、1cm、10cm等。
考虑到实现便携式检测，本申请实施例中探测器模块300选择μFPF探测器阵列，μFPF探测器阵列即由多个μFPF探测器排列所得，在一种可能的实施方式中μFPF探测器阵列由4个μFPF探测器按2×2排列获得。相比单个μFPF探测器，μFPF探测器阵列可获得更大的光谱波段范围，该可能的实施方式中所采用的μFPF探测器阵列可实现900～3000cm-1波数范围的光谱探测。考虑到μFPF探测器阵列沿轨道220移动过程中，可能对光路存在遮挡，通过调整μFPF探测器阵列接收面积大小、反射镜数量、反射镜角度等，可避免遮挡光路。
μFPF探测器基于F-P可调谐滤波器构建，例如InfraTec公司的微型F-P可调谐滤波器。基于F-P可调谐滤波器构建的μFPF探测器原理为：在一固定衬底上固定安装红外探测器，红外探测器上表面附着下层反射镜，上层反射镜位于下层反射镜上方并由驱动单元控制，驱动单元用来驱动上层反射镜上下移动，从而改变谐振腔的腔长，实现波长调谐。μFPF探测器可采用MEMS技术加工，通常为微米级尺寸。此外，与传统光谱仪相比，μFPF探测器成本更低，更适合推广应用。本申请实施例则选择μFPF探测器作为探测器模块。
本申请实施例中复杂混合气体检测装置的工作原理如下：
气体样品充入光学气体池200内，入射光束进入光学气体池200的腔体210内，被连接于轨道220上的探测器模块300接收，探测器模块300记录光谱数据。探测器模块300沿轨道220移动，光程变化，探测器模块300再次记录光谱数据。数据采集单元400从探测器模块300处采集光谱数据，由于探测器模块300在轨道220上的位置与光程长度对应，从而可获得不同光程下的光谱数据。
所采集的不同光程下光谱数据，可用于探究气体池光程长度与复杂混合气体光谱间的内在联系，为获得气体池最佳光程长度提供数据支持；也可用于对复杂混合气体进行定性和/或定量分析。
为进一步提高检测复杂混合气体的准确度，本申请实施例还提供了一种基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测方法，该方法中将光程长度变化作为一个维度，构建吸光度A、波数v和光程长度L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。
下面将结合图9提供该基于光程可调光谱检测的复杂混合气体检测方法的具体实施过程，步骤如下：
S100：构建样本数据集：
配制多种不同组分不同浓度的标气样本，采用前述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A、波数v和光程长度L的三维图谱，构建样本数据集的三维图谱库：
具体的，每一光程对应有光谱数据，即吸光度A和波数v的二维谱图；随着探测器模块的移动，光程长度L连续变化，于是在二维图谱的基础上增加光程长度L的维度，形成吸光度A、波数v和光程长度L的三维图谱。
S300：采用三维图谱库训练深度学习模型，获得混合气体检测模型：
深度学习模型可采用卷积神经网络模型，例如对抗迁移卷积神经网络、竞争自适应重加权卷积神经网络等。具体的，将三维图谱库中各三维图谱对应的光程长度L、吸光度A、波数v作为特征，将特征以及对应的气体组分和各组分浓度输入深度学习模型；以校正标准偏差、预测标准偏差、相关系数为评价指标，通过优化激活函数、优化器、优化器初始学习率、网络结构等网络参数来训练并优化深度学习模型，训练后的深度学习模型即混合气体检测模型。
对获得的混合气体检测模型进行优化，包括：
改变光程范围、光程步长、标气样本数量，分别构建不同光程范围、不同光程步长、不同标气样本数量对应的混合气体检测模型；再从检测极限、检测误差、重复性等方面检测各混合气体检测模型的性能，获得光程范围、光程步长、标气样本数量对混合气体检测模型性能的影响，从而获得最优的光程范围、光程步长、样本数量。采用最优的光程范围、光程步长、样本数量来进行采样。
S400：复杂混合气体检测：
采用前述复杂混合气体检测装置采集待检测混合气体在连续变化光程下的光谱数据并获得三维图谱；将待检测混合气体的三维图谱输入混合气体检测模型，即可获得待检测混合气体的组分及各组分浓度的预测结果。
进一步的，在构建样本数据集时，标气样本可采用模拟故障气体样本，模拟故障气体样本采用如下方法获得：模拟电气设备的不同故障（例如放电、过热等故障），不同故障下所产生的混合气体即模拟故障气体样本。参见图5，将模拟故障气体样本充入光学气体池200的腔体210内，采集模拟故障气体样本在连续变化光程下的光谱数据；同时经采样泵800对模拟故障气体进行采样，所采模拟故障气体收集至采气袋500，再利用标准检测仪器600（例如气相色谱-质谱联用仪GC-MS）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及各组分浓度。采集模拟故障气体样本在连续变化光程下的光谱数据，获得模拟故障气体样本的数据集，基于模拟故障气体样本的数据集构建模拟故障气体的三维图谱库，利用模拟故障气体的三维图谱库中三维图谱训练深度学习模型，训练后的深度学习模型可用来预测故障所产生混合气体的组分及各组分浓度。由于C4F7N/CO2混合气体在不同故障下，所生成的分解产物存在差异，所以通过对模拟故障气体样本进行定性和/或定量检测，可用于帮助判断故障情况。
注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请的构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，均属于本申请的保护范畴。

Claims (10)

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。
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