基于非分散红外原理的烟气检测系统

提出了一种新型的非分散红外多组份气体分析系统,利用朗伯比尔定律分析了其工作原理,讨论了系统硬件和软件的实现方法;系统采用先进的多次反射池和滤光轮技术,简化了实验装置并提高了系统检测灵敏度;通过对不同浓度气体吸光度的测量,得到气体浓度与吸光度的关系式,并且以此关系式为依据,实现了气体浓度反演;实验表明设计的多组份气体检测系统测量值与标准值相关度均达到99.9％以上,误差在满量程的2％范围内,具有良好的稳定性和可靠性.     

基于动物模型研究的气体实验系统的设计

针对环境电SO2浓度与哮喘发病关系的动物模型研究,设计了可以模拟含有特定SO2浓度的气体环境的实验系统.通过以单片机C8051F310为核心,构建了气路流体系统、传感检测系统和智能控制系统,实现了SO2浓度在密闭环境中的智能化控制.实验系统能够模拟SO2浓度为0～28.56 μg/L的大气环境,在长期的实验中表现出良好...     

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.     

一种小型化多组分气体检测装置的设计

针对传统红外气体探测装置检测气体种类单一和光源稳定性差的缺点,该文设计了一种基于非分光红外(NDIR)技术的多组分气体检测系统。使用四窗口热电堆红外气体探测器,同时检测CO、CO2和HC这3种气体的浓度,并设计了恒功率光源电路,保证了光源发光的稳定性。以内部集成14位ADC和PGA模块的PSoC单片机为核心,相比传统气体探测装置,在保证检测精度的同时,有效减小了外围电路的大小,提高了装置的一体性,同时也降低了成本。设计了LabVIEW上位机,对气体浓度进行实时监测,并给出各组分气体浓度的标定方法。该检测系统成本低,小型化便于携带,探测气体误差在2%以内。     

碱性品红薄膜光波导传感元件检测二氧化硫气体的研究

该文利用碱性品红薄膜作为光波导传感元件的敏感层,研制出了一种玻璃光波导酸性气体传感元件,将该元件固定在光波导气体检测系统,检测了SO2气体.该气体传感元件能够检测浓度为5×10-7(体积分数)的SO2气体,其响应和恢复时间分别为3s和8s,相同浓度的其它酸性气体对检测SO2气体干扰较小.该传感元件具有响应快、可逆性好、容易制备等特点.     

非分光红外二氧化碳浓度测量仪的研究

介绍了一种非分光红外(NDIR)CO2浓度测量仪。从红外辐射与红外吸收的基本原理出发,以双通道气体吸收模型为基础,结合传感器技术,完成了以CO2浓度检测功能为核心的理论分析;围绕红外光源和红外探测器设计了驱动电路和信号处理电路,并把传感器安装在受保护的光路系统中;并且根据实验所得数据改进了浓度计算方法。     

新型非分光红外CO2气体浓度分析仪的开发与研究

本文在分析红外检测技术与Lamber-Beer定律的基础上,将电调制光源和新型传感器应用于CO2气体浓度检测仪器中,设计了一种双通道一体化的新型非分光红外CO2气体浓度分析仪.重点介绍了该分析仪的调制光源、气室、传感器及其信号采集、处理电路的设计,并通过后期实验的测试,验证了设计方案的可行性.该分析仪具有精度高、稳定性好、体积小、响应迅速等特点.     

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MEMS技术的气体热导传感器的应用研究

针对传统的气体热导检测器在气体检测应用中存在检测精度差、灵敏度低、温度漂移大的缺点,本设计采用新型的MEMS气体热导传感器,设计了一种高性能的气体浓度检测系统.设计了一种高精度的双恒流源电路对电桥供电,运用微信号检测技术和温度补偿手段,采取模拟滤波和数字滤波相结合的方法,有效的抑制了各种类型的噪声干扰,提高了系统测量的精度与灵敏度,实现了微量气体浓度的准确测量,克服了传统气体热导检测的缺点.     

浅层气中甲烷浓度原位检测装置的研究与设计

为实现浅层气中甲烷浓度的原位检测,本文研究设计了一种基于防水透气膜技术和非色散红外气体检测技术的浅层气甲烷浓度原位检测装置。研究选用孔径小于50 的多孔陶瓷及PTFE材料的防水透气膜构成泥水气分离结构,实现对环境浅层气的提取。通过对非色散红外气体检测技术的理论分析,建立了甲烷传感器的浓度检测模型,并采用卡尔曼滤波进行数据处理。在搭建的模拟高水压实验平台上进行装置的防水消压实验,结果证明,在高压环境下装置仍旧具有较好的防水性能。根据模拟实验与实地浅层气探测实验的数据记录分析表明该装置甲烷浓度检测误差小于1%,响应时间小于40s,具有防水、稳定、精确的优点,适用于浅层气中甲烷浓度的原位检测,满足相关研究工作的需要。     

新型非色散红外三组分气体分析仪的研究

为了克服传统的红外气体分析仪现存诸多问题,采用非色散红外气体分析的原理,对一种新型三组分气体分析仪的关键技术进行了研究,诸如四元热电堆红外探测器、锁定放大电路、MSP430超低功耗单片机、LCD显示模块等先进技术.该新型非色散红外三组分气体分析仪能快速实现同时对CO、CO2、CH4等三种气体的连续自动分析,将会具有广阔的应用前景.     

基于红外光谱的瓦斯传感器研究

介绍了一种基于红外光谱原理的瓦斯传感器的设计方法。运用了分子辐射吸收理论来检测瓦斯的红外技术。以STC12C5410AD单片机为核心,利用红外热释电探测器将光信号转换为电信号,通过放大电路将微弱信号放大、滤波、A/D转换、单片机进行数据处理,最终实现瓦斯浓度显示及浓度超标时进行声光报警等功能。     

光声和气体滤波技术相结合的CO探测方法

对火灾中痕量一氧化碳检测不仅可用于燃烧过程分析,产物毒性分析,并且能实现灵敏可靠的火灾探测.但常用的光声仪器的现场性、实时性较差,一般红外吸收法又不如前者灵敏.我们提出一种综合利用光声和CO气体滤波技术进行现场CO检测的方法,保持了吸收光谱法的现场性,又可达到光声方法的灵敏度.     

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.     

一种基于神经网络的混合气体体积分数预测模型

针对目前混合气体预测建模中的建模时间过长和泛化能力较差的问题,采用主成分提取(PCE)结合贝叶斯正则化神经网络法进行了改进.通过对4种常见污染气体CH4,CO,SO2,NO2的混合红外吸收光谱进行了分析,得到了各单一气体的体积分数.使用Matlab软件编程构建了网络,并优化了网络参数.结果表明:该方法使网络建模时间从4...     

红外甲烷传感器直射式气室设计

针对采用反射式气室的红外甲烷传感器测量误差较大的问题,基于红外光谱吸收原理,利用非分光探测技术设计了一种新型直射式气室。该气室采用硅半导体片状红外光源、双通道红外探测器及一定长度的气室中腔,选用GaF2作为光源及探测器的视窗材料,搭配外部电路实现对CH4体积分数的监测。0～2.5%CH4体积分数范围内的测试结果表明,采用直射式气室的红外甲烷传感器最大测量误差仅为±0.05%。     

Feasibility of a flip-chip approach to integrate an IR filter and an IR detector in a future gas detection cell

In this work we have studied the feasibility of integrating an infrared filter and an infrared detector by means of a flip-chip technique. This filter and detector combination should be the heart of a future gas detection cell based on infrared absorption. In our case the filter is a surface micromachined Fabry-Perot interferometer, and the infrared detector is a bulk micromachined thermopile. The flip-chip technique is an elegant solution to assure the optical micro-alignment of both devices and allows the electrical contact needed to actuate active optical filters.Work originally presented at DTIP 2003. Spanish CICYT projects no TIC-98-0987-C03-03 and DPI-2001-3213-C02-01 have financed this work.     

新型矿用智能红外吸收瓦斯传感器的研究

针对传统矿用瓦斯传感器的缺点,文章设计了一种基于红外光谱吸收原理的新型瓦斯传感器,介绍了红外吸收检测原理,阐述了红外吸收瓦斯传感器的组成,并给出了瓦斯浓度值的标定和计算方法。实验结果表明,由红外吸收瓦斯传感器测量的浓度值与实际值之间的误差达到了煤安验证的要求。     

硫酸根离子在α-Fe_2O_3气敏性中的作用

本文研究了用共沉法制备的α-Fe_yO_3粉体做成的烧结型气政元件的性能。通过红外吸收谱分析及差热-热重分析,比较了用不同铁盐做成的样品含OHˉT和SO_4~(2-)离子情况,分析了不同铁盐的吸热、放热,失重情况与灵敏度的关系。最后讨沦了SO_4~(2-)离子在α-Fe_2O_3气敏性中的作用。