红外与热导双传感技术在瓦斯浓度检测中应用研究

矿井瓦斯气体成分复杂,为了能准确详细地掌握其各组分气体浓度的动态信息,介绍了红外传感和热导传感气体检测原理,提出运用红外传感技术和热导传感技术将红外传感器和热导传感器组成一种双传感器,对矿井瓦斯气体进行浓度检测,实时掌握井下各组分气体浓度信息,对提高瓦斯监测系统的检测性能有较大帮助.     

光纤瓦斯传感系统的研究

煤矿中瓦斯气体的浓度超限是引起煤矿瓦斯爆炸事故的主要原因。利用激光吸收光谱检测技术进行瓦斯传感系统监测的研究。介绍光纤瓦斯传感器的工作原理,采用平衡检测方法克服激光强度起伏引起对检测灵敏度的影响,有效提高系统检测灵敏度,并设计传感器系统结构。实验结果表明基于激光吸收光纤瓦斯传感系统具有很好的检测效果,可实现对煤矿中瓦斯气体实时检测。     

红外一氧化碳检测中干扰因素分析及补偿方法研究

不同气体对红外光有着不同的吸收光谱。某种气体的特征光谱吸收强度与该气体的浓度相关，利用这一原理可以测量气体浓度。利用红外光谱吸收原理检测一氧化碳（CO）是一种先进的检测手段，目前国内外用于精确测量和标定气体浓度的传感器基本上都是采用红外技术。这种传感器可采用敞开式气室结构，不进行气体预处理，直接进行在线测量，容易实现自动连续监测。然而在传感器的实际研制中，必须考虑如下这些干扰因素的影响，     

基于光谱吸收激光式甲烷传感器

针对甲烷传感器存在的"高浓度中毒"、零点漂移、响应时间慢、受高温高湿及其他气体影响使用寿命短等缺陷,在近红外光谱控制技术日益成熟的前提下,提出了一种基于光谱吸收原理的激光式甲烷传感器,传感器能够及时、准确地检测瓦斯气体的产生源、浓度,对于煤矿安全生产有着十分重要的意义。     

基于Zigbee串口通信的多路气体检测系统

针对目前矿井安全监测系统在通讯方式和单台监控等方面的不足,介绍了一种采用Zigbee无线通讯方式进行Matlab和C8051F020单片机之间通信的多路矿井气体检测系统。以半导体气敏传感器对气体检测,Matlab对检测到的气体浓度数据通过GUI界面进行实时的动态显示。系统能够在井下多个地点对多路气体同时进行实时有效的检测,有效预防事故的发生,保障井下工作人员的安全。     

煤矿安全监控系统中一氧化碳无线传感器的设计与实现

一氧化碳气体的质量浓度监测是煤矿安全监控系统的重要组成部分。国家煤矿安全监察局已在一些特定的矿井中推荐使用无线传感器。通过对比分析一氧化碳传感器的检测原理,提出了一种具有压力和温度补偿的一氧化碳无线传感器的设计方案。详细介绍了一氧化碳无线传感器的检测原理、温度和压力补偿方式、无线通信等关键技术,并对传感器进行了基本误差、响应时间、温度和压力影响等性能测试。结果表明,该一氧化碳无线传感器精度高、响应快、运行稳定可靠,可实时监测井下一氧化碳气体的质量浓度,满足煤矿安全监控系统中一氧化碳监测的需求。     

激光甲烷气体传感器信号处理方法研究

甲烷气体浓度是煤矿安全生产的重要参数指标,精确检测甲烷浓度是保障煤矿安全生产的关键。设计了一套甲烷检测系统,采用DFB激光器作为光源,结合差分检测和谐波检测法对系统测量误差进行补偿。并提出一种新的气体浓度信号处理方法,以提高系统检测的稳定性。实验结果表明,当甲烷气体体积分数检测范围为0～5%时,检测的相对误差小于2%。     

矿用红外二氧化碳传感器设计

为准确地对煤矿井下的二氧化碳气体进行检测,根据红外二氧化碳传感器的检测原理,提出了一种具有温度和压力补偿的矿用红外二氧化碳传感器设计方案。该传感器主要以MKL15为主要控制芯片,将二氧化碳、温度及压力敏感元件输出的信号滤波放大后进行数据采集、分析处理,通过数码管显示,同时具有超限报警,与上位机进行通信等功能。大量实验结果表明,该传感器测量精度高、稳定可靠、受环境中温度及压力影响小等特点。     

煤矿安全监控系统中无线激光甲烷传感器的研究与设计

对比分析甲烷传感器的检测原理,提出一种具有压力和温度补偿的无线激光甲烷传感器的设计方案,详细介绍传感器的甲烷检测原理、温度和压力补偿以及无线通信等关键模块的设计,并对无线传感器进行基本误差、响应时间、温度和压力影响等性能测试。结果表明,该无线激光甲烷传感器精度高、响应快、运行稳定可靠,可实时监测井下甲烷气体浓度,满足煤矿安全监控系统中瓦斯监测的应用。     

矿用电梯钢丝绳无损检测系统的研究

阐述了漏磁检测技术检测钢丝绳的原理,设计了一种矿用电梯钢丝绳无损检测系统。该系统采用灵敏传感器检测钢丝绳两侧的漏磁通变化,并以ARM为基础平台开发了系统软件。经现场试验证明,该系统能有效地检测钢丝绳的断丝、磨损、颈缩、疲劳及锈蚀等缺陷,且检测数据可靠,大大降低了用绳成本和人工检测成本。     

基于巨磁阻传感器的钢管腐蚀检测

为快速有效地对钢管腐蚀缺陷进行检测,克服传统超声检测方法的不足,采用了基于巨磁阻传感器的检测方法。阐明了利用巨磁阻传感器检测钢管腐蚀缺陷的原理,介绍了基于巨磁阻传感器检测系统的组成,在此基础上进行了钢管腐蚀缺陷检测试验,采集了缺陷信号数据并进行了数据处理,得到了缺陷特征,有效地实现了钢管腐蚀缺陷的快速有效检测。     

基于LabVIEW的管道甲烷气体监测系统设计

为改善管道甲烷气体浓度超标带来的安全隐患,设计基于LabVIEW的管道甲烷气体监测系统。使用下位机子系统的红外光电传感器采集管道甲烷气体信号数据,将STM8处理器处理后的信号利用网络通信模块传递到上位机子系统,其通过LabVIEW编写的串口程序,在完成串行初始化和数据接收的基础上,数据处理模块采用小波变换方法消除信号中的噪声;根据除噪后的信号,管道甲烷气体浓度检测模块运用谐波检测方法获取管道甲烷气体浓度信息,并保存至数据存储模块;用户使用数据显示模块可以查看保存的信息,以此实现管道甲烷气体监测。实验结果表明,该系统具有良好的红外光电传感器零点稳定性和甲烷气体信号去噪能力,各监测点的甲烷气体浓度检测绝对误差最大仅为1.45%。     

基于无线传感器网络技术在煤矿安全系统中应用研究

文章主要讲述了在煤矿安全领域的监测系统中运用GPRS无线通讯网络和ZigBee形成以数据通讯网络为基础的无线传感器网络(WSN)的设计、体系结构原理、和煤矿中安全监测系统方面的利用。     

基于霍尔效应的铁磁性磨粒测试方法

为检测润滑油中铁磁性磨粒的含量 ,根据霍尔效应原理和高梯度磁力分离技术原理设计了铁磁性磨粒检测仪。设计确定了合适的霍尔传感器及后续处理电路。结果表明 :利用它能很方便地对机械润滑油中的铁磁性磨粒捕获、测量和分析 ,为机械状态监测和故障诊断提供了一种方法。介绍了其工作原理、基本结构、电路系统及元件选用。     

声发射技术在预测预报煤与瓦斯突出方面的研究

煤与瓦斯突出是煤矿最严重的自然灾害之一。为了尽可能减轻其危害．多年来我国在突出危险性预测方面开展了大量的工作，特别是在应用工作面钻孔参数预测突出的方法和仪器装备方面都有明显的进展，取得了一些实用成果。但这种预测方法仍有一定的工程量（如需要打钻孔等），每次预测作业时间需要4～5h，不仅对生产有一定影响。而且有一定的危险．不能满足现场需要。     

煤矿井下瓦斯抽采远程监控系统的设计

为了减少煤矿瓦斯事故的发生,设计了一套瓦斯检测报警及远程监控系统。利用传感器对煤矿井下瓦斯等进行检测,并利用板卡采集数据,然后对于数据进行分析显示并报警,最后实现远程实时监控,并能对于出现的且还基于专家系统实现了井下瓦斯的抽采处理。结果表明该系统具有广阔的应用前景。     

基于可调谐激光检测技术的甲烷传感器

利用甲烷气体在1 653 nm附近的近红外吸收光谱,采用谐波检测的方法提出一种激光式甲烷传感器的设计理念,满足对传感器"高可靠性、高精度、高灵敏度"的需求。     

煤层气集输管网智能检漏及定位系统设计与实现

针对煤层气集输管路运行环境差、敷设距离远、产生泄漏难以及时发现及维护等问题,设计了一套在线煤层气集输管路智能检漏系统,实时监测管路状态,快速定位泄漏区域,并通过超声波检漏仪辅助精确定位泄漏点。详细阐述了系统架构、功能特点、检漏原理及定位模型。通过实际应用验证了系统能够快速检漏、准确定位,为保障瓦斯输送管网安全、提升抽采管网维护效率提供了技术支撑。     

基于模糊RBF神经网络的传感器动态特性补偿研究

为了改善传感器的动态特性,减小系统测量误差,分析了传感器动态性能补偿的基本原理,把模糊RBF神经网络应用到传感器的补偿环节。仿真实验表明,使用补偿的传感器输出达到稳态的时间比没有补偿的缩短了大约9ms,相应的动态特性指标也得到了较大的改善。把该算法用于对瓦斯传感器的非线性校正,大大提高了瓦斯检测的灵敏度和精度。