于ARM9的乙炔气体浓度监测研究

为了解决基于可调谐二极管激光光谱吸收(TDLAS)技术的乙炔气体浓度监测系统的小型化、实时现场监控难的问题,采用了带MMU的ARM9处理器S3C2410.实现了乙炔气体浓度数据采集和数据处理的实时现场监控系统的设计.系统中,采用了激光的波长调制和乙炔气体的光谱吸收特性.实验结果表明,整个监控系统不仅实现了小型化设计,而且实现了智能化和实时监控,非常适合现场监控,乙炔气体浓度的测量精度可以达到10-6量级.     

差动吸收式光纤气体传感器研究

本文基于甲烷和乙炔气体的光谱吸收特性,设计了一种差动吸收式光纤气体监测仪。根据被测气体的吸收峰值波长选择LED作为光源。采用不同频率的光源驱动电路实现多种气体浓度的同时检测。为保证测量精度,采用测量信号与参考信号的比值作为输出信号,以及相敏检测技术。对甲烷和乙炔气体浓度的检测实验表明,该系统具有较好的检测灵敏度和测量精度。该系统稍加改变结构参数,也可测量其它气体的浓度。     

光纤乙炔气体检测系统的研究

基于乙炔气体的光谱吸收特性,提出了一种带有参考通道的光纤乙炔气体在线实时检测系统。为了消除被测气体以外的其它随机因素的影响,在设计过程中采用了双光源、双光路、双气室结构。论述了运用双波长补偿法来克服系统中存在的光路扰动、解决系统不稳定问题、提高测量准确度的原理。给出了该光纤乙炔气体测量系统的实验结果。     

基于无线传感器网络的CO监测系统设计

空气中低浓度一氧化碳的监测及如何将监测信号实时、低成本的传输到监测点是关心的问题,针对问题,研究了采用LED为光源,用调制加在法布里-珀罗腔上的驱动电压和单波长双光路差分吸收法相结合的方法来测量低浓度一氧化碳气体的光谱吸收型气体传感器.运用无线传感器网络实时监测、感知和采集网络分布区域内的一氧化碳浓度,利用CDMA网络实现远程监控.实现在线,实时监测,降低了成本,提高了效率.     

基于光谱技术多气体检测系统的设计

为了实时检测多种气体的浓度,以红外光谱吸收法和电化学检测为测量原理,设计了以STM32F103为主控芯片的多气体浓度检测系统,对该系统所设计的方案进行介绍.检测系统由上位机和下位机两部分组成.下位机部分包括硬件和软件设计,以同时兼顾性能和低功耗的设计理念实现了多气体浓度实时检测及显示、超过报警阈值进行声光报警等基本功能.下位机可以通过无线传输方式与上位机进行通讯.上位机基于QT平台编写,可以实时显示气体浓度曲线,便于用户在远端进行安全监控.在对系统性能测试后,结果表明:设计的系统检测精度可以达到±3% FS,具有误差小、易操作、携带方便、工作稳定等特点,能够更好地保障工作人员的人身安全,同时远程监控能力也使检测系统具有良好的实用价值.     

基于吸收光谱乙炔气体浓度在线检测系统的研究

可调谐二极管激光吸收光谱技术是利用二极管激光器的波长调谐特性,获得被选定的待测气体特征吸收谱线的吸收光谱,从而对待测气体进行定性或定量分析技术,与多次反射池相结合,利用谐波检测技术对所提取的微弱信号进行处理,设计了一套远距离在线测量乙炔气体监测系统,经过系统实验,能准确、快速地完成乙炔气体浓度的监测。     

新型光纤乙炔气体传感器的研究

基于乙炔的近红外吸收机理,针对采用宽带光源直接进行吸收检测灵敏度不高的缺点,应用宽带光源和梳状滤波器(Fabry-Perot腔)来获得与乙炔气体梳状吸收峰相适应的出射光,来实现乙炔气体浓度的谐波检测,使由于气体吸收而引起的相对输出光功率变化大大提高,检测效率得到改善.建立了谐波检测的数学模型,利用光纤作为传输媒质,实现了在线遥测,提高了测量灵敏度.     

基于ARM的红外气体浓度检测系统的设计

介绍了一种自行设计的以ARM处理器S3C44B0为核心、利用红外激光光谱检测原理实时测量高温气体浓度的便携式系统;该系统利用特定的激光光谱与相应的气体浓度之间的函数关系,设计出一种耐高温、响应快的传感器,将光信号转化为电流信号;μA级微弱电流经过I/V转换、放大滤波后转化为可用的电压信号通过A/D转换器送入S3C44B0进行采集和处理,通过数据处理程序计算得出实时浓度,输出到液晶屏显示;系统实时性能好,携带方便,除了检测燃油发动机的尾气,还可推广到化工、电力、矿山等行业的气体检测。     

基于Web的污水处理远程监控系统设计

详细阐述了针对一个中型污水处理过程中产生的温度、流量、压力、浓度等多个I/O数据进行实时采集与远程监控系统的设计与实现。监控系统整体基于分布式结构并采用B/S架构实现,在介绍污水处理系统整体结构的基础上,重点分析了中心服务器与现场PLC控制层的通信模式,阐述了Web监控层的画面设计过程以及功能实现,远程客户端可以通过浏览器实时观测到现场的状况。     

基于红外光谱吸收原理的SF6浓度检测系统研究

介绍了基于红外激光吸收方法的SF6检测系统,讨论了系统的检测原理以及系统硬件和软件的实现方法l通过对不同气体浓度透过率的测量,反演出气体浓度与透过率的关系式,并且以此关系式为依据,实时测量SF6气体浓度;探测器探测到SF6的红外吸收信号,通过ADC将模拟信号转换成数字信号,单片机将采集到的数字信号进行处理显示并且通过RS485与上位机通讯;系统实现了自动化测量,方便快速.     

甲烷光纤传感检测系统的设计

针对目前煤矿瓦斯气体检测存在测量误差和测量不稳定的问题,文章提出了一种新型的基于甲烷气体光谱吸收特性的甲烷光纤传感检测系统,阐述了甲烷气体浓度的检测原理,介绍了甲烷光纤传感检测系统的工作原理设计、光源选择等。该系统可实现对矿井瓦斯可靠、高效、实时的监测。     

流程工业气体浓度在线检测系统的研究

针对流程工业中乙醇、CO、CO2、O2、HCl、HF和NH3等气体在线检测设备的实际需要,设计了基于PCI-6259数据采集卡和LabVIEW的在线气体浓度检测系统。硬件采用模块化结构,分为参数检测模块、数据采集模块和通信模块;软件设计采用多线程思想,具有实时数据的处理、显示、存储和网络通信等功能。整个系统的构建实现了在线气体浓度的检测和远程监控功能,为工作人员进行远程实时测试和参数分析提供了方便。     

VB在环境监测系统中的应用

针对密闭环境中的人员安全问题,研究了监测及控制环境内部气体浓度的方法;并基于VB和Access,实现了PC监控界面软件的设计.该软件采用基于ADO的Access访问方法和VB中二维曲线的绘制方法,实现了用户管理和气体浓度记录管理以及密闭环 境内气体的实时监测显示;并通过VB与Excel的连接方法,实现了数据报表的保存和输出.测试结果表明,该上位机软件实现了模拟环境系统的实时监测功能,且运行稳定,可以应用于实际的环境系统中.     

基于STM32和FPGA的激光甲烷检测系统设计

为了开发小型化的实用激光甲烷检测系统,设计了基于STM32单片机和FPGA的系统方案。FPGA实现系统中正交矢量锁相放大器和激光器调制驱动信号的产生。STM32负责半导体激光器温度控制,气体体积分数计算,通信接口等功能。设计的激光甲烷检测系统对4种标准甲烷气体进行了实际测试,在10%量程范围内示值误差不超过±0.2%。此方案可以作为激光气体检测系统的通用平台,实现对其他气体的测量。     

基于MQ-7传感器煤气报警系统

为了能够实时监控室内天然气泄漏情况,采用半导体MQ-7传感器为数据采集元件,以AT89S52单片机为主控制核心,设计了一种天然气报警系统。系统根据环境状况作处判断,自动开启排气装置和语音报警装置,实现了自动报警、自动处理警情、自动检测全过程自动化。具有实时跟踪显示室内天然气浓度,实时监控天然气泄漏。经Proteus软件仿真表明,该系统可快速准确的检测被测气体中CO浓度,硬件部分具有可靠性高、实用性强、便于扩展等优点。     

基于ADuC845的石油录井二氧化碳检测仪

引言在石油勘探过程中,二氧化碳检测是一项重要的录井工作,为后续的地质解释评价提供参考依据。从钻井液脱出的气体包括多种烃类气体、氢气、二氧化碳等,在采用红外光谱吸收法之前一般采用热导法检测二氧化碳,这种方法的缺点是易受其他气体的干扰。随着工艺的发展,红外发光源和红外传感器变得更加小巧,红外光谱吸收法逐渐取代了热导法。为了实现准确稳定的检测,除了采用性能优良的红外发光源和红外传感器外,信号采集处理部分也至关重要。其中,稳定可靠的ADC采集和高效的数据处理是二氧化碳检测系统的关键。1红外光谱吸收法原理红外光谱吸收法是利用被测气体对红外光的特征吸收来实现气体成分的浓度分析。当对应某一气体具有特征吸收的     

采用PLC集成故障安全系统的汽车总装车间ANDON系统研究

通过对汽车总装车间ANDON系统介绍和分析,采用了以集成故障安全系统的西门子PLC为控制器完成了该系统的设计。ANDON系统的控制器采用CPU315F为系统主站,上位机采用WINCC开发HMI监控画面,WINCC有更强大的实时监控和数据库处理功能．总装车间采用PROFIBUS作为现场控制网络,同时采用PROFIsafe为安全通信协议,实现安全控制功能。同时,车间安装大屏幕显示屏实时显示总装现场信息。此系统设计实现对汽车总装车间监控的同时,提高了生产安全。     

氧气浓度和温度检测系统研究

针对现有煤矿火灾探测技术存在的响应时间长、精度低、可靠性差等问题,基于可调谐激光光谱吸收检测技术,设计了一套氧气浓度和温度检测系统,并在实验室环境下对该系统进行了测试,结果表明,在0~100.0%氧气浓度范围内,系统测量误差小于1%;在253~1 000K气体温度范围内,系统测量误差小于2%。     

红外光谱仪摆臂在线实时监控系统的设计与实现

红外光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器,用来得到大气精细成分。摆臂控制系统作为整个红外光谱仪的核心部件,是实现红外干涉、系统采样及获得准确的光谱图的关键。针对控制系统对实时性及大量数据处理的相关要求,以及系统参数镇定困难等问题,利用串口通信多线程技术设计并实现一种摆臂在线实时监控系统,结果表明该监控系统能够满足摆臂控制系统的现场实时监控与调试需求。     

基于差分吸收检测技术的非色散红外SF6传感器

基于非色散红外吸收原理,以电调制红外光源、采样气室和双元红外探测器组成的红外传感模块为核心,利用差分吸收检测技术设计了一种小型化高性能的SF6气体传感器.利用标准气体进行浓度标定,拟合了SF6气体浓度与电压关系曲线,实现了对SF6气体浓度的准确检测.根据传感器检测误差随环境温度变化的规律,系统研究了温度补偿方法,有效提高了传感器在不同温度下的检测精度.实验结果表明,该传感器系统在环境温度10℃~40℃、气体浓度0~2500×10-6范围内的检测精度小于±50×10-6,分辨率为1×10-6,系统响应时间小于5 s,具有良好的重复性和稳定性.