基于卟啉传感器的气体检测系统的设计

针对传统气体检测方法的不足,设计了一种基于卟啉传感器的快速气体检测系统.反应室的流体仿真表明该系统检测结果具有可比性.该系统采集存储卟啉传感器与气体反应前后的图像,通过图像处理技术获得传感器阵列的颜色变化信息,将其与数据库中的记录进行匹配,得到检测结果.实验表明:该系统响应快速,能准确检测识别多种有害气体.     

影响热导传感器气体检测性能的原因分析

热导气体传感器具有检测范围大，可检测多种气体，检测装置简单、成本低廉等许多优点，但也存在检测精度差、灵敏度低等缺陷，限制了该传感器的广泛应用。文中介绍了热导传感器气体检测的基本原理和传统的检测方法，根据传热学理论建立了热导传感器的热平衡方程，在此基础上对传统气体检测方法进行了分析和研究，得出了传感器温度随被测气体浓度的变化而变化的特性是影响气体检测性能的根本原因的结论，并指出采用恒温检测方法是一个有效的解决办法。     

基于传感器阵列与神经网络的气体检测系统

在分析研究电子鼻理论和系统组成的基础上,设计构建了一套传感器阵列与人工神经网络相结合的混合气体检测系统.并采用该系统对三种气体传感器(一氧化碳CO、二氧化硫SO2和二氧化氮NO2)进行了实验,对实验数据用神经网络(BP和 RBF)进行了分析、识别和气体体积分数的计算.结果显示该检测系统识别准确,不仅能够解决气体传感器交叉敏感问题,提高器件的选择性,而且具有智能化和多功能化等优点.     

一种压缩待测气体增强气体传感的方法

针对普通气体传感器在低体积分数的气体检测中灵敏度低的问题,提出将待测气体进行压缩以增强气体传感器响应的方法,根据检测压缩后的气体响应的特征,间接得到普通状态下该气体的体积分数。设计了一种小型的样机系统来进行气体压缩和气体传感器检测,描述了系统各个模块的设计,给出了该系统的软件设计和控制流程。以H2S气体为检测对象进行了实验,分析结果表明:该方法提高了现有传感器检测低体积分数气体的能力,尤其是提高了对毒害气体的及时发现和预警防范能力。样机的试制也为该压缩传感系统的进一步小型化和提升检测性能提供了条件,具有较高的应用价值。     

结合LAPS及纳米多孔硅的气体传感器研究#

结合光寻址电位传感器及纳米多孔硅技术研制了一种新型的气体传感器.该传感器结合光寻址电位传感器的微机电系统工艺和平面器件特点以及纳米多孔硅的高灵敏度特性,对实现进一步细胞代谢气体的检测提供了一种可能的手段.初步实验结果表明,在室温条件下,该气体传感器对于乙醇气体具有较明显的响应,并具有一定的浓度梯度特性,证明该传感器的设计是可行的.     

基于传感器动态检测和神经网络的气体识别

提出将气体传感器阵列动态检测与人工神经网络相结合的方法实现气体的识别。设计了用该方法进行气体检测识别的实验系统。该方法具有实验次数少、识别准确度高的优点。实验以4个金属氧化物半导体气体传感器组成的阵列为例,详细讨论了该方法的实验过程及识别结果。通过实验对甲烷、乙醇、丙酮3种气体及其混合气体进行识别,结果表明:该方法的正确识别率达到100%,具有很高的实用价值。     

基于集成气体传感器阵列的电子鼻系统

介绍一种基于集成气体传感器阵列的电子鼻系统硬件实现方法。描述了系统的一般组成,重点介绍了所采用的集成气体传感器及其信号拾取方法。该系统可实现对检测气体的自动数据采集、微机传送,具有高的灵敏性和可靠性。另外,对采用的集成气体传感器系列,该电子鼻系统具有一定的通用性。利用该系统对五种葡萄酒进行了检测,结果表明:该电子鼻系统可有效地用于葡萄酒的定性识别,识别准确率达到100%。     

基于非加热气体传感器和神经网络的气体检测

介绍了基于新型非加热型半导体气体传感器和人工神经网络的气体定量检测系统.通过该系统对酒精气体进行了定量检测分析.实验结果表明:系统能以较高的精度检测出气体的浓度,具有较高的实用性.     

非分光红外车辆尾气传感器系统设计

非分光红外( NDIR)是一种利用气体对红外光的选择性吸收原理进行气体浓度检测的方法.利用NDIR分析方法,设计一种车辆尾气检测传感器系统,实现对大气中存在的汽车尾气进行检测与分析.该系统使用多窗口红外传感器组合,采用v支持向量回归进行传感器建模.实验结果证明:该检测系统具有测量精度高、稳定性好和便于携带的特点,能够满足车辆尾气测量分析的需求.     

基于微型泵吸式的矿用红外一氧化碳传感器研制

现有基于电化学原理的矿用一氧化碳传感器测量数据易受烷类气体、氢气苯类等气体及矿井环境压力的影响,测量结果误差大,且需定期调校。针对该问题,研制了一种基于微型泵吸式的矿用红外一氧化碳传感器。该传感器基于非分散式红外吸收原理,利用CO气体对4.5μm的红外辐射具有强烈的吸收,通过测量红外辐射的初始能量和红外辐射被气体吸收后的能量,检测出CO气体浓度。针对扩散式一氧化碳传感器检测采样速度慢,检测结果容易受检测环境的风速、温度等外界因素干扰的问题,采用微型泵吸式检测方式,气体通过微型气泵的流动进入红外敏感元件气室,保证了传感器气流的稳定性。6个月的工业性试验结果表明,该传感器相比传统电化学传感器,具有红外波长固定、测量数据不受其他气体影响的优势;使用中,矿用红外一氧化碳传感器的维护周期大于6个月,主要维护操作是清洁处理,无需更换敏感元件及标校。     

低复杂度PDCCH盲检测算法

针对LTE系统中PDCCH传统盲检测平均计算量大的问题, 提出一种低复杂度的PDCCH盲检测算法。该算法通过频谱感知从原始集合中剔除无效PDCCH以缩小PDCCH盲检测范围, 并利用PDCCH编码特点重新排列剩余的PDCCH盲检测顺序, 从而减少PDCCH平均检测次数。对算法频谱感知的判决门限进行了理论推导, 并给出了盲检测顺序重排的方法。仿真验证了理论推导的正确性, 与传统PDCCH盲检测方法相比, 该算法能够有效减少盲检测的平均检测次数。     

一种基于边沿/门限检测的IR-UWB接收方法

针对脉冲无线电超宽带(Impulse Radio-Ultrawide Band,IR-UWB)无线通信接收机定时精度要求高、结构复杂等问题,提出了一种基于边沿/门限检测(Edge/Threshold Detection)的非相干IR-UWB接收方法.该接收方法利用了IR系统脉冲波形占空比低的特点,将窄脉冲展宽为宽脉冲,降低了定时要求,实现结构较简单.对该接收方法进行了理论分析,给出了加性高斯白噪声(AWGN)信道环境下、OOK调制的误码特性及仿真结果.结果表明接收方法性能主要取决于接收采样时钟频率,当采样时钟频率较高时,该接收方法性能与有20ps定时抖动的相干接收性能可比拟.     

基于离群模糊核聚类算法的PID毒气检测系统设计

针对传统毒气检测系统混合检测中适用性差、检测误差率高的不足,提出基于离群模糊核聚类算法的PID毒气检测系统设计。在系统硬件设计中选择了性能更强的STM32F2X型MCU,并设计了专门用于毒气类别分析的功能模块;在软件算法和主控程序的设计中,采用了离群模糊核聚类算法提高对毒气数据的聚类分析能力,以此改善毒气检测的准确性。实验结果表明,提出的PID毒气检测系统能够识别出多种天然毒气和化学毒气,在毒气浓度的检测误差方面也能够控制在2%以内。     

基于分布式光纤传感器的输气管道泄漏检测方法

针对传统方法难以精确诊断输气管道泄漏的难题,提出采用准分布式光纤B ragg光栅(FBG)传感技术实现天然气管道泄漏的在线监测技术。利用一条FBG光缆作为传感器,并行铺设在天然气管道附近,拾取管道由于泄漏、附近机械施工和人为破坏等事件产生的压力和振动信号,通过匹配光栅法和自动识别技术检测管道泄漏并进行定位。实验结果表明:该方法可以实现对天然气管道泄漏进行诊断并定位。     

基于变步长阵发混沌的ZPW-2000低频信号检测方法研究

针对常规混沌阵列检测轨道移频信号所带低频信息存在复杂度高和精确性低的问题,对常规方法进行改进,提出了一种基于变步长阵发混沌的低频信号检测方法,该方法只运用一个Duffing振子,通过设置一组步长可以覆盖整个待检测低频信号所在频段的序列,来实现对轨道低频信号的检测。结合Duffing混沌系统检测信号的优越性,分析了利用变步长阵发混沌法检测低频信号的可行性,给出了此方法检测低频信号的步骤,并从理论上计算了可发生阵发混沌的步长序列,然后利用Matlab/Simulink搭建仿真模型进行仿真验证。结果表明,可用变步长阵法混沌法对低频信号进行检测。最后再利用阵发混沌周期法对仿真结果进行进一步研究,得出精确的低频信号。变步长阵发混沌法的检测性能在精确性及系统复杂度方面都优于传统的轨道低频信号检测方法,并且可以实现低信噪比下低频信号的检测。     

基于小波去噪的联合频谱感知优化算法

传统的能量检测算法由于受到噪声不确定性的影响,在信噪比较低时检测精度差,理论上较优的循环平稳特征频谱感知算法的计算复杂度偏高。因此,在传统能量检测算法基础上结合小波阈值去噪和差分能量检测模型,提出一种优化的双门限联合检测算法。使用能量检测法来判断双门限区间之外的区域,双门限阈值内的不确定性区域使用小波阈值去噪重构后做差分能量检测,并根据信道实时状态动态地调整双阈值。当信道质量较差时,增大双门限之间的距离,否则缩短双门限之间的距离,从而提高频谱检测效率。通过仿真对比得知,该算法有效地提高了噪声不确定性影响下频谱感知的准确性,并且降低了感知算法的计算复杂度。     

工业部件密封性能检测装置的研究

工业零部件气密性检测是一项重要的安全检测之一.该文介绍了气压式泄漏检测仪的工作原理和工作过程,针对现有仪器存在的缺陷,结合理想气体状态方程,从理论上讨论了温度对检测结果的影响,利用"温度等效泄漏"方法,推导了温度补偿算法.同时设计了一种数字信号处理器为核心的气密性检测系统,并给出了硬件电路结构及软件流程.最后对检测结果和测量误差进行对比分析.实测结果表明,系统测量精度明显提高,性能稳定可靠.     

Leakage monitoring research and design for natural gas pipelines based on dynamic pressure waves

Many types of gases, such as natural gas, hydrogen, and so on, are transported via pipelines using a chemical process, though leakages in these pipelines create waste and pose hazards and risks to industries, the environment and people. To monitor gas pipelines, a new leak detection and location method based on the amplitude attenuation model of dynamic pressure waves was designed and researched by experiments, compared with traditional method based on the propagation velocity and time differences as determined by the waveforms of the upstream and downstream signals. Both methods are achieved based on the propagation law of the dynamic pressure waves in the fluid flow. First, the fundamentals of the newly proposed method are clarified by considering the influence of gas flow on the waves. The experiments are then conducted in gas pipelines with 42 mm internal diameters. Finally, the results of the experiments are discussed and analyzed. The results indicate that all leakages can be detected by both methods but that the largest location error of the traditional method is −0.780%, whereas the largest location errors with respect to the new method are 0.054% with the experimental attenuation coefficients and 2.055% with the theoretical attenuation coefficients. It is further determined that the influence of the gas flow effects cannot be ignored by either method. Accordingly, the conclusions drawn suggest that the proposed methods can be applied to monitor gas pipelines.     

分布式发电系统的复合型孤岛检测方法研究

为了解决分布式发电系统中存在的孤岛检测问题,提出了一种新型复合式孤岛检测方法。该方法通过改变扰动电流波形对传统的AFD检测方法进行改进,并结合传统被动式孤岛检测方法判定孤岛现象的发生。结合IEEE.Std.2000-929/UL1741标准中的技术规范,利用Matlab/Simulink对新方法进行了仿真验证。仿真结果显示,该方法既能快速、准确地检测出孤岛现象,又把对电网电能质量的影响降到最小。