高速气相色谱快速分离检测毒害气体研究

传统的对毒害气体的快速现场分析或报警器材具有快速响应、灵敏度高等优点,但是由于缺乏分离手段,不同程度存在抗干扰方面的问题。国外将高速或快速气相色谱应用在现场快速分析检测中已经屡见不先,色谱突出的分离特点使分析准确性大大增加。本文介绍高速分离后,使用声表面波、离子迁移等检测器快速检测有毒有害气体的情况;并详细分析相关的技术概况。     

基于压缩感知的液晶可调谐滤波器光谱快速采集方法

为提高液晶可调谐滤波器（Liquid Crystal Tunable Filter, LCTF）的光谱采集效率,提出了一种适用于LCTF光谱成像系统的快速采集方法,设计构建了更加完善的观测矩阵,在压缩感知理论框架内实现了光谱超分辨率重建,并通过实验验证了该方法的可行性。实验结果表明,在采样率为18.08%（采样步长30 nm）时,重建得到的4.81 nm分辨率光谱与传统全采样光谱的相关系数为0.91,超分辨率重建峰值信噪比（Peak Signal-to-Noise Ratio, PSNR）为99.63 dB,采集速度是传统方式的5.53倍。该方法在保证光谱分辨率和光谱识别准确率的前提下,实现了光谱数据的快速和轻量化采集,为动态目标测量和快速检测提供了可行的技术途径,拓展了LCTF光谱成像技术的应用场景。     

车辆TPMS轮速传感器误差消除方法研究

轮胎压力监测系统能够实时地自动监测行驶中汽车的轮胎气压,对于提高行车安全具有重要的意义。基于轮胎压力监测系统硬件平台,阐述了轮速信号的获取,研究了异点剔除方法,提出了基于弹性BP神经网络分析轮速传感器误差的方法,实现了对轮速信号的修正。仿真和实验结果表明,该轮速传感器误差消除方法的精度可达2×10-4rad,能够显著降低传感器误差,提高轮速信号的获取精度。     

化学离子迁移谱检测仪信号降噪方法研究

化学离子迁移谱检测仪是对化学毒剂、有毒有害气体等化学物质进行痕量检测和分析的一种有效的快速现场检测仪器。介绍了其组成结构和工作原理及其信号的产生,针对该检测仪中的信号经常存在的噪声污染问题,分析了IMS信号的特性,介绍了几种降噪方法的基本原理及其在信号降噪中的应用,通过计算机仿真对实际采集的IMS信号进行了降噪处理。仿真结果表明,这些降噪方法都能在一定程度上对IMS信号进行了降噪,相对来说,小波分析方法是一种更为有效的降噪方法,这为实现对IMS信号的快速有效识别奠定了基础。     

离子迁移谱技术研究和应用进展

本文介绍了传统的离子迁移谱、吸气式离子迁移谱和场离子谱技术的原理、漂移管结构、性能特点和它们在化学战剂、爆炸物和违禁药品检测等多个领域的应用概况。     

基于TDLAS检测技术的甲烷体积分数场重建研究

为了实现对甲烷体积分数场的2维分布重建,基于可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）检测技术,以甲烷为目标气体,采用直接吸收的测量方式,探测了甲烷氮气混合气的吸收光谱信号,通过代数重建算法对甲烷体积分数进行了模拟重建和实验研究,模拟重建采用了6×6共36个方格的正方形重建区域,假定一个方形区域内具有空穴的体积分数分布,模拟24条光束从4个方向穿过重建区域,获取了模拟光线下的投影值。结果表明,经过重复实验统计均方根误差在2.58%,对模拟投影信号加入不同信噪比（5%,10%,20%）的高斯白噪声之后再进行重建,均方根误差分别在4.17%~9.30%之间;实验研究采取面源泄露式扩散方式,并通过在中心附近放置石英柱的方式人为制造体积分数空穴,形成非均匀体积分数场,通过对放置障碍物前后的重建结果对比,能够看到在空穴位置有明显的体积分数下降。TDLAS技术与计算机断层重建技术在气体体积分数场的局部分布检测上有可行性,具备作为有毒有害气体云团体积分数分布检测手段的潜力。     

离子迁移谱电离源研究进展

电离源是离子迁移谱仪中的关键部件,对样品分子的电离和分离都起着重要的作用。该文简要介绍了一些离子迁移谱电离源的原理和特点,对放射性电离源、电晕放电电离源、光电离源、电喷雾电离源、等离子体电离源、薄膜型场电离源等不同类型的电离源进行了介绍,并对离子迁移谱电离源的未来发展趋势进行了展望。     

离子迁移谱(IMS)技术中漂移管的多物理场仿真方法研究

漂移管是离子迁移谱(IMS)检测仪的核心部件,设计优劣直接影响IMS仪器的性能。离子在漂移管中的运动十分复杂,受电场及气流、温湿度、压强等多种环境因素的影响。为了研究离子在漂移管中的迁移过程,为IMS漂移管的设计和优化提供指导,本文建立了一种基于SIMION/SDS的多物理场仿真方法,综合考虑了电场、气流、温度及压强等因素的影响,模拟离子在漂移管中的运动。选择IMS标准剂进行实验测试,将仿真结果与实测的离子迁移谱图进行对比分析,验证该仿真方法的正确性。结果表明,漂移管的多物理场仿真方法能够有效地模拟多环境因素影响下离子在漂移管中的迁移情况,对漂移管的设计优化有着重要的意义。     

高速气相色谱柱上快速升温技术研究进展

满足现场快速分析有毒有害气体时,常规的高分辨色谱较长的分离时间和仪器的不便携性是不适合的。因此国外将高速或快速气相色谱在现场快速分析检测中的应用已经屡见不鲜,色谱突出的分离特点使分析的准确性大大增加。在高速色谱的实现过程中,快速柱上程序升温是其中的重要方法,本文综述了国内外快速柱上程序升温的技术进展,详细分析了相关的技术概况。