收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

可调谐激光瓦斯浓度检测系统的设计与实现

李勇  
【摘要】: 在我国,煤炭行业中的瓦斯灾害始终是煤矿安全生产的大敌。在煤矿开采过程中,安全方面的隐患正在逐渐增多,瓦斯事故,特别是重大、特大瓦斯事故在煤矿事故中占的比例逐年升高。因此,实时检测甲烷气体的产生源、泄露源及浓度,对工矿安全运行,人身安全及环境保护有着十分重要的作用。 本课题对光纤气体传感器进行研究并进行系统实验,以达到光纤气体传感器在工业现场广泛应用的目的。研究重点对甲烷气体的检测,并研制出仪器仪表、传感器和数据分析处理显示系统,对煤矿井下采掘工作面、回风巷道和机电峒室等有瓦斯爆炸气体环境的瓦斯浓度进行实时测定,显示瓦斯瞬时浓度和超限报警。系统输出是与被测瓦斯含量成正比的频率信号。本安全防爆设计,能够用于矿井采掘现场,在煤矿安全防爆的监控中,与各种煤矿安全监测系统配套使用,从而实现了光纤气体传感器的实用化。本文的主要工作包括以下几个方面: (1)分析了气体光谱吸收的基本原理,重点研究了可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)。 (2)利用HITRUN数据库对测量气体的吸收峰进行了筛选,选择了吸收强度最强、气体之间相互影响小的吸收峰。并且在选择好波长和测量方法的基础上,对光源及光电二极管进行了选型。 (3)在理论分析的基础上,进行了光路、电路和气室的设计。在电路设计上采用锁相放大器来提取微弱信号,最大限度的抑制噪声,提高系统的信噪比。并将小波变换技术应用于甲烷吸收光谱信号的滤波、平滑和去噪处理。 (4)对系统进行本质安全防爆设计,能够更好的应用于矿井现场实时测量。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 傅敏恭;刘传忠;;碱土金属掺杂SnO_2气体传感器[J];化学传感器;1991年04期
2 管玉国,戴国瑞,杨崇志;气体传感器特性测量中某些现象的分析[J];仪表技术与传感器;1993年02期
3 彭士元;;加热薄膜电容式气体传感器[J];仪器仪表与分析监测;1993年03期
4 何芸,梅涛,张华安;气敏元件特性自动测量系统[J];传感器技术;1994年03期
5 马英仁,孟娟,徐晓峰,张振辉;Ga_2O_3薄膜气体传感器工作机理的研究[J];哈尔滨理工大学学报;1997年03期
6 刘传桂,邵晶;半固态控制电位电解型SO_2气体传感器的研究[J];传感技术学报;2002年04期
7 孙再吉;;高灵敏碳纳米管微型气体传感器[J];半导体信息;2003年05期
8 石春燕,王剑钢;人工神经网络在混合气体定量检测中的应用[J];自动化技术与应用;2004年07期
9 郑阳新;;厚膜CO气体传感器[J];仪表技术与传感器;1979年06期
10 徐振华;传感器[J];半导体光电;1984年04期
11 陆维;;气体传感元件的发展动向[J];中国仪器仪表;1984年01期
12 文佑平;厚膜α-Fe_2O_3气体传感器的研制[J];电子元件与材料;1989年01期
13 周菊芳;白金薄膜温度传感器构成的高频电子食品加热器湿度传感器[J];测控技术;1991年02期
14 王丽杰,王天荣,苏子美;环境因素对α-Fe_2O_3可燃性气体传感器性能的影响[J];云南大学学报(自然科学版);1997年02期
15 秦树基,叶坚;酞箐气体传感器发展趋势[J];传感器技术;2004年03期
16 汪怀峰;监测麻醉剂的微气体传感器[J];电子器件;1990年01期
17 戴国瑞,管玉国,焦伯恒,南金,许秀来,韩征,朱勇;多层氧化物薄膜气体敏感特性的研究[J];云南大学学报(自然科学版);1997年02期
18 黄世震,林伟,陈伟;基于PIC单片机的气体泄漏报警器设计[J];漳州师范学院学报(自然科学版);2004年03期
19 胡文平;杜元龙;;硫化氢在Pt网电极上电化学响应行为的研究[J];化学传感器;1995年04期
20 陈荣忠,陈莉;声表面波气体传感器的理论分析[J];传感器技术;1997年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 许淑霞;吕弋;;纳米硒化银催化发光气体传感器[A];第十届中国化学会分析化学年会暨第十届全国原子光谱学术会议论文摘要集[C];2009年
2 梅基强;;烟气二氧化硫气体传感器研究进展[A];中国环境保护产业发展战略论坛论文集[C];2000年
3 王兢;刘丽;纪敏;;La_(0.8)Sr_(0.2)FeO_3甲醛气体传感器研究[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
4 曹小安;张润坤;王伟锋;陶颖;;一种检测二甲醚气体的新型传感器[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
5 周琴;吕弋;;稀土发光材料YVO_4:Eu~(3+)化发光乙醇传感[A];四川省第十一次环境监测学术交流会论文集[C];2010年
6 于博;戚金清;王兢;;基于MSP430的无线气体传感器采集系统[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
7 丁晖;刘君华;申忠如;;在线小波变换技术在气体传感器漂移故障检测中的应用[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
8 孟丽娜;邱成军;左霞;;硅基微结构酞菁锌薄膜气体传感器[A];中国传感器产业发展论坛暨东北MEMS研发联合体研讨会论文集[C];2004年
9 罗兰;吕弋;;测定挥发性有机污染物的化学发光气体传感器研究[A];四川省第十一次环境监测学术交流会论文集[C];2010年
10 王金凤;;关于CO气体检测仪器的分析[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 钟铁钢;系列毒害气体传感器的研制及其特性研究[D];吉林大学;2010年
2 李淑红;基于声表面波技术的新型气体传感器的研究[D];南开大学;2010年
3 孙鉴波;紫外光激发型半导体氧化物气体传感器的研究[D];吉林大学;2012年
4 刘丽;硅基微结构气体传感器的研制[D];吉林大学;2008年
5 宋凯;金属氧化物半导体气体传感器气体检测关键问题研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 刁泉;基于稳定氧化锆和氧化物电极的混成电位型车载气体传感器的研究[D];吉林大学;2013年
7 孙萍;质量敏感型有毒有害气体传感器及阵列研究[D];电子科技大学;2010年
8 刘凤敏;SnO_2及其复合氧化物气体传感器的修饰改性研究[D];吉林大学;2005年
9 颜丙勇;碳纳米管电离式气体传感器的基础研究[D];上海交通大学;2006年
10 刘艳丽;低维半导体氧化物的合成及气体传感器的研制[D];湖南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨明;全固态电化学一氧化碳传感技术研究[D];北京化工大学;2002年
2 邵晶;半固态和全固态控制电位电解型SO_2气体传感器的研究[D];甘肃工业大学;2001年
3 刘博;硅基微结构SnO_2气体传感器结构改进研究[D];大连理工大学;2010年
4 王玮;基于气体传感器阵列的混合气体检测系统[D];西北工业大学;2002年
5 李艳;基于离子液体/碳粉电导型气体传感器[D];上海师范大学;2010年
6 贾建;气体传感器智能测试系统和便携式酒精检测仪的研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
7 吕坚;基于虚拟仪器的气体传感器自动测试系统研究[D];电子科技大学;2004年
8 谭明伟;γ-Fe_2O_3气体传感器敏感机理与应用研究[D];吉林大学;2005年
9 周超群;聚合物碳黑薄膜的制备及气敏特性研究[D];电子科技大学;2010年
10 张振平;无线传感器网络气体检测节点的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 诸玲珍;物联天下 传感先行[N];中国电子报;2010年
2 于柏林张兆军;气体传感器技术研究获突破[N];科技日报;2007年
3 成都 胥绍禹;气味传感器TGS2602及其应用[N];电子报;2005年
4 山西 王东升;低价位氧气传感器[N];电子报;2007年
5 本报记者 洪生;汉威电子:深耕气体传感器市场 尚需改变贴牌生产模式[N];中国电子报;2009年
6 柏林;我掌握电化学气体传感器核心技术[N];中国化工报;2007年
7 陈希荣;纳米粉体材料与包装“一拍即合”[N];中国包装报;2007年
8 马年元 徐炜;招才引智促经济发展[N];扬州日报;2010年
9 本报记者 苏江;拒绝500强收购的远见和回报[N];21世纪经济报道;2009年
10 重庆 潘建;气敏传感器简介[N];电子报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978