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《吉林大学》 2007年
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甲烷中红外检测系统结构设计及实验研究

张宇  
【摘要】: 随着世界各国大力发展石油天然气工业以及煤炭工业,与甲烷泄漏相关的事故日益增加。这使得探测甲烷和燃油在工业区和居民区的管道中泄漏以及甲烷气体在矿井中的积累成为我们所面临的一个重要问题。经过详尽的调研我们发现目前国内矿井中用于甲烷探测的设备比较落后,使得这些设备探测范围小,反应时间慢,且目前的检查设备由于体积大、成本高、需要经常校准,不能够满足人们在日常生活中对一些有害气体检测的需求。急需研制集成化、小型化、免维护的新型光学气体监测设备,增强人们的安全监测能力。 本设计针对目前传统瓦斯传感器的缺点,借鉴现有的红外气体分析器的设计思路,研究了基于红外光谱吸收原理的红外甲烷传感器。使用开放气室结构及单光束双波长探测技术,在实验室里通过对不同浓度的甲烷气体进行测量得到了其浓度反演式。采用中红外光源并实现电调制技术,无以往设备的机械调制装置,较传统机械调制方法有明显优点,同时采用镀膜椭圆型气室,提高聚光性能。使用带通滤波器,有效地抑制噪声和干扰,将有用信号从噪声中提取出来。重点研究了小型化、多点探测的红外光学CH_4气体检测系统。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN215

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 何云文;;红外甲烷传感器的研究及应用[J];硅谷;2013年15期
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1 赵正杰;基于无线传感网络的井下人员定位和瓦斯监测关键技术研究[D];中北大学;2013年
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1 封蕾;煤矿瓦斯浓度检测及报警系统[D];西安电子科技大学;2010年
2 林江;光纤甲烷气体传感研究[D];华中科技大学;2011年
3 柴航;光纤甲烷气体浓度检测系统的设计与实现[D];华中科技大学;2011年
4 王涛;光纤甲烷传感系统及光源驱动设计[D];华中科技大学;2011年
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6 芦婧;光谱吸收型光纤甲烷气体传感器检测方案研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 石慧;基于ARM的主流式ET-CO_2检测模块的研制及软件设计[D];中国协和医科大学;2010年
8 刘东旭;光谱吸收型红外瓦斯传感器的研究[D];中北大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张景超;光纤光学式甲烷气体传感器的设计与实验研究[D];燕山大学;2006年
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1 冉昌艳;光纤气体传感器的研究[D];武汉理工大学;2006年
2 张洁;用LED作光源的光纤甲烷气体传感器及其检测系统的研究[D];燕山大学;2006年
【共引文献】
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7 张洪泉;施云波;郭建英;;基于MEMS技术微双桥催化LPG传感器研究[J];传感技术学报;2006年05期
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9 吴希军;王玉田;田瑞玲;刘学才;;取样光栅滤波的新型光纤甲烷差分检测系统[J];传感技术学报;2010年01期
10 梁波;朱永;鲍伟义;陈俊清;张军;陈俊;;可调谐激光二极管吸收光谱残余光强调制补偿技术研究[J];传感技术学报;2010年07期
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6 王允韬;蔡海文;耿建新;方祖捷;;光纤瓦斯传感器[A];上海市激光学会2005年学术年会论文集[C];2005年
7 刘涛;赵计生;;基于NDIR和ZIGBEE技术的汽车尾气实时监控系统[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
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9 王晓丽;刘瑾;周浔;;光谱吸收型CO气体传感器的研究[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(二)[C];2009年
10 吴希军;王书涛;侯培国;郑龙江;;基于光谱吸收及弱信号检测理论的光纤气体测量系统研究[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集2)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 祝玉泉;调谐激光吸收光谱技术在典型灾害气体检测中应用研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 余贶琭;基于吸收光谱法的光纤气体传感器及传感网络[D];北京交通大学;2011年
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4 徐竟天;基于ARM9嵌入式和工业以太网的矿井瓦斯监控系统研究[D];西安科技大学;2011年
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6 郭增军;基于光谱吸收光纤甲烷气体传感系统的研究[D];燕山大学;2003年
7 张景超;光纤光学式甲烷气体传感器的设计与实验研究[D];燕山大学;2006年
8 肖韶荣;大气监测光纤气体传感器的研究[D];南京理工大学;2006年
9 马绥华;火灾烟雾颗粒粒径分布的测量与计算模拟[D];中国科学技术大学;2006年
10 王艳菊;基于光谱吸收的光纤式有害气体测量技术的研究[D];燕山大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
2 熊业攀;基于嵌入式Linux的红外呼气酒精检测系统的研究及开发[D];浙江理工大学;2010年
3 杨蕊;数字化光纤气体检测系统方案研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 石建中;近红外光纤甲烷气体检测系统方案设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
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8 刘飞;便携式甲烷气体检测仪[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 姚华;采用可调谐激光吸收光谱技术遥测甲烷气体浓度的研究[D];浙江大学;2011年
10 王美滋;基于PIC16F1937单片机的矿井便携式甲烷浓度测定仪[D];太原理工大学;2011年
【同被引文献】
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1 杨世兴;煤矿监测监控系统的现状与发展[J];安防科技;2004年05期
2 张延松;煤矿井下有害气体的危害及预防[J];安全;1996年02期
3 廖嘉;刘文达;李子琴;;光纤甲烷气体浓度传感器及测试系统研究[J];半导体光电;1990年04期
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5 邓广福;刘光达;田磊;孟磊;朱平;;光谱吸收光纤气体传感技术探讨[J];半导体光电;2006年06期
6 张明珠;红外光纤甲烷监测系统的分析与设计[J];北京工业职业技术学院学报;2004年04期
7 张广军,吕俊芳,周秀银,周浩敏,袁梅;单光束红外光二氧化碳分析仪[J];北京航空航天大学学报;1996年04期
8 施春红;欧盛南;金龙哲;;矿井粉尘运移规律性的试验研究[J];北京科技大学学报;2007年S2期
9 王子江,潘云,叶向荣,夏益民;光干涉式甲烷浓度检测系统的研制[J];传感技术学报;1994年04期
10 黄为勇;童敏明;任子晖;;采用热导传感器检测气体浓度的新方法研究[J];传感技术学报;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 郭增军;基于光谱吸收光纤甲烷气体传感系统的研究[D];燕山大学;2003年
2 张景超;光纤光学式甲烷气体传感器的设计与实验研究[D];燕山大学;2006年
3 王艳菊;基于光谱吸收的光纤式有害气体测量技术的研究[D];燕山大学;2006年
4 撒继铭;光纤CO气体传感器的理论建模及设计实现[D];华中科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭廷荣;光谱吸收式光纤甲烷气体传感器的研究[D];燕山大学;2001年
2 刘瑾;光谱吸收式光纤甲烷气体传感系统的研究[D];燕山大学;2004年
3 孙晓峰;利用LED检测甲烷浓度的实验研究[D];吉林大学;2004年
4 张洁;用LED作光源的光纤甲烷气体传感器及其检测系统的研究[D];燕山大学;2006年
5 赵健;无线扩频微波在铁路隧道中传播特性的研究及应用[D];青岛科技大学;2006年
6 杨士娟;井下无线通信网络系统研究[D];山东科技大学;2006年
7 刘敏;红外吸收型煤矿甲烷检测仪的研制[D];大连理工大学;2006年
8 田磊;光纤甲烷气体传感系统的研究[D];吉林大学;2006年
9 刘晓冬;光纤甲烷传感技术研究[D];北京交通大学;2007年
10 汪丹丹;矿用无线传感器网络的研究与设计[D];合肥工业大学;2007年
【二级引证文献】
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1 张可可;光谱吸收式光纤气体检测理论及技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
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1 姚娜;基于相关滤波技术的红外SO_2气体浓度测量系统设计[D];中北大学;2011年
2 杜海涛;基于ARM的高精度半导体光源驱动控制技术研究[D];重庆大学;2011年
3 胡丹;吸收型光纤CO气体传感器信号处理技术的研究[D];华中科技大学;2011年
4 魏凯;多通道光纤甲烷检测系统的研究[D];武汉理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 叶险峰,汤伟中;CH_4气体光纤传感器的研究[J];半导体光电;2000年03期
2 张明珠;红外光纤甲烷监测系统的分析与设计[J];北京工业职业技术学院学报;2004年04期
3 王玉田,刘瑾,杨海马;光纤光栅调制式光纤甲烷气体传感器的研究[J];传感技术学报;2003年03期
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5 越方禹,韩蕴,黄俊;高分子膜及其在光纤气体传感器中的应用[J];传感器技术;2003年08期
6 刘志存;催化元件变流检测矿井瓦斯[J];传感器技术;2003年11期
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9 王桂荣,王新生;光纤位移传感器[J];传感器技术;1996年01期
10 王莉田,史锦珊,王玉田;吸收式环境气体光纤传感器[J];传感器技术;1996年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郭增军;基于光谱吸收光纤甲烷气体传感系统的研究[D];燕山大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 孟宗;光谱吸收式变压器油中乙炔气体浓度测量仪的研究[D];燕山大学;2003年
2 刘瑾;光谱吸收式光纤甲烷气体传感系统的研究[D];燕山大学;2004年
3 张爱军;光谱吸收型光纤气体传感器的研究[D];武汉理工大学;2005年
【相似文献】
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3 陈继明,陈涛,杨泓,林秀岩,张弘;提高荧光光谱系统红外区测量灵敏度的方法[J];激光与红外;1990年02期
4 张云庆;应用于红外区的多光谱减反射膜[J];光机电信息;2002年07期
5 林远齐;秦莉娟;严光耀;王祖赓;马龙生;;通过受激电子喇曼散射过程产生的红外可调谐激光系统[J];上海师范大学学报(自然科学版);1980年04期
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3 谢自力;张荣;江若琏;修向前;刘斌;赵红;朱顺民;韩平;施毅;顾书林;郑有炓;;MOCVD技术生长的InN薄膜结构和光学性质[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年
4 李伟;文小艳;李善茂;汪吉章;王鑫;;便携式红外毒剂探测器进展[A];公共安全中的化学问题研究进展(第二卷)[C];2011年
5 王延飞;王蕴馨;徐翔;孙志华;胡海龙;赵冰;;圆球形ZnO纳米晶的SERS效应[A];第十四届全国分子光谱学术会议论文集[C];2006年
6 谢自力;张荣;江若琏;修向前;刘斌;赵红;朱顺民;韩平;施毅;顾书林;郑有炓;;MOCVD技术生长的InN薄膜结构和光学性质[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年
7 刘衡平;徐均琪;严一心;;非平衡磁控溅射制备Ti-DLC膜结构与性能[A];中国真空学会2008年学术年会论文摘要集[C];2008年
8 陈大华;;高压S_2放电光谱机理研究及其应用[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
9 羊富贵;涂朝阳;王鸿雁;魏艳萍;;Co~(2+):ZnWO_4晶体生长和光谱特性的研究[A];第14届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2006年
10 梁海锋;周扬;严一心;;直流磁过滤电弧沉积氮化铝薄膜的研究[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(B 光学系统设计与制造技术专题)[C];2006年
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1 许洪;多光谱、超光谱成像探测关键技术研究[D];天津大学;2009年
2 张丽;基于支持向量机的矿用红外瓦斯检测系统研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
3 李晓婷;基于红外显微成像的果蔬农药快速检测识别研究[D];上海交通大学;2013年
4 马春丽;几种典型直链和环状有机物的高压物性研究[D];吉林大学;2013年
5 陈玉静;红外杂化单光束谱的概念、性质及其在扣除水汽和其它干扰组分吸收峰方面的应用[D];华南理工大学;2013年
6 吴凌远;稀土掺杂红外下转换材料研究[D];中国科学技术大学;2013年
7 张楠;建筑玻璃醇性隔热涂料制备及热工性能研究[D];华南理工大学;2013年
8 王会波;光纤环路循环衰荡法气体浓度测量的研究[D];燕山大学;2010年
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10 苏润洲;木质材料表面装饰用材的光致变色机理的研究[D];东北林业大学;2011年
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1 李亭亭;Gd_2O_3高K栅介质薄膜的生长及表征[D];中国科学技术大学;2010年
2 张可;飞行器蒙皮红外辐射图像生成技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 曹凤娟;表面增强红外光谱对膜蛋白的检测及表面增强红外基底的研究[D];东北师范大学;2013年
4 徐琴;基于ARM的在线甲烷浓度检测仪[D];电子科技大学;2012年
5 陈作锦;红外透过材料的可控制备及其性能研究[D];北京化工大学;2012年
6 徐彪;基于国产高缺陷探测器的红外图像算法研究及实现[D];南京理工大学;2010年
7 熊伟;傅立叶变换红外光谱议测量误差分析[D];华中科技大学;2009年
8 孔祥飞;金刚石在海洋营养盐红外吸收检测中的应用研究[D];中国海洋大学;2012年
9 宋宁宁;InGaZnO透明导电薄膜的PLD制备及其性能表征[D];哈尔滨工业大学;2012年
10 苏艳君;天然牙表面着色物结构与成分分析[D];福建医科大学;2010年
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