• 本文目录导读：
• 1、红外气体分析仪算法实验报告
• 2、红外线气体分析仪工作原理简述

红外气体分析仪算法实验报告

红外气体分析仪是一种利用非常规传感器进行量测的设备，主要应用于生产、研究和环保等领域。本次实验中，我们选取了基于激光脱附离子化质谱技术（LALDI-MS）制备样品，并采用样品富集技术检测多种有机污染物。在这个过程中使用了红外线吸收光谱控制系统对样品进行测试，在此过程中我将对整个数据处理流程进行详细介绍。

一、数据预处理与清洗

样品测试完成后，我们需要先将得到的原始数据按时间顺序排列并且合并为一个文件，并设置断点移除背景干扰信号；接着通过空白峰区隐藏低信噪比信息来提高准确率。

二、特征选择与建模训练

在数据预处理阶段完成之后，需要进一步筛选出有效的特征。在我们的实验中， 我们构建了两类模型：经典多元线性回归（MLR）和偏最小二乘回归（PLS）。通过对比不同模型的拟合精度，并结合重要系数选择方法筛选出主要影响因素并进行进一步分析。

三、验证算法准确性

在获得特征后，需要通过交叉验证等方式检测算法是否具有较好的预测能力。我们采用均方误差（MSE）、平均绝对误差（MAE）和相关系数 R2 评估所建立模型完成测试任务时的性能表现。结果显示 MLR 的预测精度优于 PLS 模型。

红外线气体分析仪工作原理简述

一、概述

红外线气体分析技术是一种基于物质吸收带宽与其组成特征关联的非常规量测技术。通常使用波长范围在750nm到1000um之间，该范围内大多数气体可以引起共振吸收或电子跃迁过程，在此过程中某些电磁辐射被吸收进而使物质处于激发状态，从而引起光学变化。因此不同的气体由于特征吸收波长等效差异，可以在红外线光谱中通过做傅里叶变换等方法来进行定量测定。

二、工作原理

红外线气体分析仪主要包含以下五个部分：

(1) 光源或探头

用于产生一束足够强度和稳定性的辐射照射样品，并且能够对被检测物进行激发。

(2) 样品室/窗口/采集器

用于观察样品并保护系统内部其他元件（如仪表、传感器）不与环境接触，在这些零件之间通常使用透明材料例如铝玻璃、钠玻璃制成的模具或者圆柱形采集器实现。

(3) 监测单元：滤镜、反射镜和半导体控制电路芯片。

这些装置是防止干扰信号进入到检测器中去，同时对信号进行滤波和调整的关键部件。

(4) 传感器

红外气体分析仪主要使用半导体材料制成的光电探测器，用于检测样品中红外线辐射强度随时间变化并将其转换为电信号输出。

(5) 数据处理单元：模拟放大、背景抵消、傅里叶变换等算法。

主要负责实时接收从传感器获得的数据，并通过一系列预处理与数学运算来将原始数据转化为具有可读性信息。

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