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基于火灾烟雾的光学在线检测系统设计

邱健  
【摘要】:火灾烟雾浓度是火灾科学研究的一个重要研究参数。火灾烟雾浓度的准确测量对于火灾预警,火灾烟雾测量及装潢材料安全评估都有极大的意义。 针对这一长期以来的需求,本文在认真研究国家有关火灾烟雾浓度测量的标准,及查阅参考大量国内外文献的基础上,总结了烟雾测量仪器的相关参数及研制要求。并在此基础上研制了火灾烟雾浓度光学在线检测系统,该系统利用消光原理并通过合理的光路机械结构及电路设计,采用双光路测量方式,有效避免由单光路测量系统带来的较大误差。 采用交替比较的测量原理,即分参考光路和测量光路分时交替测量,可以有效地消除由激光光源、电路系统和光电探测器自身不稳定因素带来的影响。本系统在信号处理电路设计上,通过对信号电路的各个部分包括前置放大器、仪表放大器、模数转换电路及低通滤波器等深入分析与计算,使得信号处理电路的线性度、工作带宽和抗干扰性得到较好的实现。 本测量系统的特点如下:采用了自动化的光衰减片更换系统,有利于测量系统的自校正;采用了半导体激光器做探测光源,价格低廉有效降低了成本;采用的光电探测器工作波长范围为530m-850nm,故在探测器工作范围内可灵活更换激光光源。


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