矿用便携式多参数气体检测仪设计

针对现有气体检测仪只能同时检测一种气体的问题,设计了一种矿用便携式多参数气体检测仪。该检测仪采用低功耗单片机作为核心处理器,可完成实时参数(温度、CO、CH4、H2S、O2)检测、信息(气体体积分数、时间、温度、电量)液晶显示、报警数据的存储及查询、无线数据传输等功能。实际应用表明,该检测仪具有使用携带方便、测量准确、可视性好、低功耗等特点。     

矿用便携式多参数气体检测仪设计

针对现有气体检测仪只能同时检测一种气体的问题,设计了一种矿用便携式多参数气体检测仪。该检测仪采用低功耗单片机作为核心处理器,可完成实时参数(温度、CO、CH4、H2S、O2)检测、信息(气体体积分数、时间、温度、电量)液晶显示、报警数据的存储及查询、无线数据传输等功能。实际应用表明,该检测仪具有使用携带方便、测量准确、可视性好、低功耗等特点。     

便携式多气体检测仪设计

介绍一种便携式多气体检测仪的设计方案,使用PIC18LF6620作为核心处理器,同时连续检测O2、CO、H2S、CH4四种气体的浓度。详细介绍了气体传感器工作原理及其信号处理电路。经过实际测试,该检测仪具有体积小、重量轻、灵敏度高、响应速度快、测量精确等优点。     

工业在线气体检测仪的设计与实现

针对传统气体检测仪器测量精度低、稳定性差以及可测组分单一等问题,设计出一种用于工业气体分析的多通道在线检测仪。所谓的多通道,即可采用多种类型传感器,通过不同的搭配测量不同的气体成分。系统部分选用工业级芯片STM32F407作为检测仪信号分析和处理的核心,以新型数字式红外传感器S-Module作为主要的检测手段;此外,还通过智能化的手段,实现检测仪测量、记录一体化。通过测试,该气体检测仪具有稳定性好、测量精度高、抗干扰能力强的特点,可满足工业现场气体浓度检测的基本需求。     

基于DSP的红外CO检测仪的设计

针对传统一氧化碳传感器存在中毒等问题,提出了一种红外一氧化碳气体检测仪的设计,该设计采用双光源双探测器气室结构,对杂质气体、粉尘和温漂进行有效补偿,基于红外检测原理和DSP技术,实现了液晶显示、声光报警和ZigBee通信等功能,零点调整和非线性修正减少了环境对测量精度的影响,试验表明:通过测得的CO浓度值与实际值对比,该检测仪的测量精度为±1％左右,从而得出结论:该检测仪能够满足安全生产的要求,具有较高的推广应用价值.     

基于MSP430的便携式一氧化碳检测仪的设计

文章介绍了一种便携式一氧化碳检测仪的设计方法,详细阐明了红外气体检测原理、系统硬软件设计与实现方法。该检测仪充分利用了MSP430单片机的硬件资源,具有低功耗和测量快速精确等优点。     

微型双气体红外传感器的设计与实现

基于朗伯—比尔吸收定律,利用非分光探测技术设计了双气体红外传感器。设计的红外传感器可以检测CH4和CO2。重点介绍了稳定性好、灵敏度高的反射式气室的设计。该气室对红外光源和红外探测器的位置进行了合理的布局,实现了传感器的微型化设计。经过测试,在CH4和CO2气体体积分数较低的范围内,反射式气室红外传感器的最大测量误差仅为±0.05%。     

基于红外吸收的有害气体监测系统

针对环境监测和工业现场对有害气体浓度精确监测的需要,利用红外吸收光谱检测原理,以DSP芯片TMS320F2812为控制处理核心,设计了能同时检测CO、C02、CH4浓度的有害气体监测系统。简要说明了红外吸收光谱检测原理及系统架构,详细介绍了脉冲调制红外光源、热释电红外探测器、信号调理电路、智能控制处理系统的设计。实验结果表明,该监测系统测量精度高、稳定性能好、具有较高的应用推广价值。     

矿井CH4和煤尘的光声复合检测方法研究

煤矿瓦斯（CH4）爆炸常常与煤尘爆炸相互伴随发生,以往CH4和煤尘的浓度都是分开检测,不利于煤矿瓦斯煤尘爆炸的准确预测。本文利用气体滤波光声技术和光散射原理对矿井气体中CH4和煤尘质量浓度进行复合测量。分别采用两个气体滤波光声腔作为CH4测量光声腔和煤尘参比光声腔（CO测量光声腔）,在光源和光声腔之间建立CH4和煤尘的测量腔,记录其进入该测量腔后光声信号强度的变化,通过对两个滤波波长上CH4吸收和煤尘颗粒消光的相关处理,同时得到CH4浓度和煤尘质量浓度。实验数据表明,光声复合检测方法可以对CH4和煤尘质量浓度进行准确检测,准确度达到10-4数量级。     

基于 ADUC7060的多功能气体检测仪的设计*

检测仪以ADUC7060为核心控制器,采用电化学气体传感器对不同组分气体识别并进行浓度检测,以 TFT点阵式液晶显示模块进行显示,设计测量电路以及数据处理电路以及相应的程序,制作出的气体检测仪在实际运用中相对精度高,软件采用模块化编程思想,完成对气体的识别和检测,并对测量数据进行存储和显示。采用软件的参数模型方法进行零点校正,并且采用低功耗的技术延长该检测仪的电池更换时间和寿命。和其它同类检测仪相比,该设计具有很好的实用价值和应用价值,稳定性好、精度高、反应灵敏。     

煤矿甲烷红外检测系统

针对现有煤矿甲烷检测装置存在的缺点,文章提出了一种基于光谱吸收检测原理的煤矿甲烷红外检测系统的设计方案,分析了红外差分吸收检测原理,详细介绍了系统硬件及软件设计。该煤矿甲烷红外检测系统以宽带LED作为光源,采用单光路进行差分吸收检测,消除了双光路系统中由于光路的差异引起的误差;采用锁相放大器对微弱信号进行相敏检波,采用去极值移动平滑法对数字量进行滤波,提高了系统的灵敏度。实验结果表明,该系统检测的甲烷浓度在精确度和稳定性方面均满足检测要求。     

红外甲烷传感器光学气室设计

介绍了红外甲烷传感器光学气室结构设计原则,推导出该光学气室的最优光程长度为60mm,通过测试得到该光学气室直径为10～30mm时红外甲烷传感器的响应速度较快,从而确定该气室直径为20mm;采用RCS2000(A)自动配气系统对基于该光学气室的红外甲烷传感器进行了实验测试,结果表明,该光学气室具有一定的可行性和较高的灵敏度。     

基于非色散红外光谱吸收原理的瓦斯浓度检测仪设计

煤矿作业中瓦斯浓度检测仪器必不可少,现提出一种基于非色散红外光谱吸收原理的新型瓦斯浓度检测仪;DYNAMENT公司生产的MSH-HC/TC传感器,以及MSP430F157为设计的核心元器件;详细阐述了红外瓦斯传感器的工作原理、瓦斯浓度检测仪的硬件设计和控制软件设计的实现方法;实验表明,该瓦斯浓度检测仪具有检测精度高、检测范围宽、响应时间快、无需定期标定的特点。     

非色散性智能红外瓦斯传感器的研究

提出一种基于非色散性红外检测技术的非毒化红外瓦斯传感器。它利用瓦斯气体对某一特定波长红外光吸收性能与瓦斯浓度之间存在的确定关系,通过测定特定波长红外光被吸收的程度反映瓦斯浓度值的原理进行工作。详细介绍了红外吸收气体检测原理、脉动光源与热电探测器信号的关系,给出了瓦斯浓度的实用测量算法及传感器系统的软硬件设计方案。具有标定周期长、测量精度高、不受其他气体影响和不会产生催化中毒等特点。     

反射式红外甲烷传感器气室设计

设计给出一种稳定性好、灵敏度高的反射式红外甲烷传感器气室设计过程与测试结果。红外甲烷传感器基于色散型红外吸收光谱法的原理,利用非分光红外探测技术过滤甲烷气体的特征波长以外的光线,再采用双通道补偿技术对气室内部的甲烷气体体积分数进行检测。气室是红外探测器、传输光路、红外光源集成装配体,其结构和性能对器件性能至关重要。气室内壁设计成镀金的旋转抛物面,红外光经抛物面反射成近似平行的光束,该红外光束在气室内部传播过程被气室底盖反射到探测器,增加了甲烷气体的吸收光程,起到了提高气室的灵敏度的作用。设计完成后,经过甲烷环境的测试,反射式气室的稳定性、灵敏度、反应时间等都有良好的表现。     

具有温度及压力补偿的矿用红外甲烷传感器设计

针对现有红外甲烷传感器因受温度、压力影响而采取硬件补偿方式后存在测量精度和可靠性降低的问题,提出了一种具有温度及压力补偿功能的矿用红外甲烷传感器设计方案,详细介绍了该传感器的软硬件设计,给出了温度、压力的补偿方法,即在数据处理上增加了环境温度及压力补偿功能。测试结果表明,该传感器具有测量精确度高、稳定性好、环境适应能力强等优点。     

基于红外技术高精度车流检测系统设计

设计了一种应用于高速路口、路段高精度实时车流检测系统。系统利用红外传感光电转换特性,以AT89C51单片机作为核心控制单元对检测信号进行处理,运用光学技术、电子技术、计算机辅助技术、单片机技术、PC接口技术等实现高精度、高稳定性和快速响应的道路车辆速度检测报警系统。介绍了系统构成、软硬件设计方法。与传统的检测系统相比,安装调试简单、工作可靠,通过程序扩展,可应用于交通运输、食品加工、工业生产、科学研究等设备中,有广泛的实用价值和应用前景。     

基于红外光学原理的便携式甲烷报警仪

提出了基于红外光学原理的便携式甲烷报警仪的设计方案,详细介绍了报警仪的硬件电路设计、软件设计、光学气室结构、外形结构设计及标定技术。该报警仪采用红外光源、高精度干涉滤光片一体化热释电探测器和单光束双波长技术,配合镀金膜气室实现对CH4等气体的实时检测,具有不易老化、响应快、灵敏度好、性能稳定、抗干扰能力强等优点。     

车载无线甲烷断电控制装置的研制

介绍了一种基于红外甲烷检测技术和无线通信技术的车载甲烷断电控制装置的系统组成、硬件电路设计及软件设计。该装置能实现刨煤机附近瓦斯浓度的在线监控,将瓦斯浓度和断电信号通过无线通信的方式发送到分站,最终将数据传输到煤矿现有监控系统,解决了煤矿工作面刨煤机附近瓦斯在线监控和数据传输的问题。     

煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警方法研究

提出了基于温度的冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警方法:使用红外热像仪等监测物体温度,使用甲烷传感器监测环境甲烷浓度;当物体温度高于煤矿井下环境温度和已暴露煤岩温度,并且高于环境温度和已暴露煤岩温度的物体数量较多、体积和面积较大,则判定发生冲击地压、煤与瓦斯突出、矿井火灾或瓦斯和煤尘爆炸事故;进一步判别高温物体温度,若大于设定阈值,则判定发生矿井火灾或瓦斯和煤尘爆炸事故,反之,则判定发生冲击地压或煤与瓦斯突出事故;进一步分析甲烷浓度变化,若甲烷浓度迅速升高,则判定发生煤与瓦斯突出事故,反之,则判定发生冲击地压事故。提出了基于速度的冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警方法:使用激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、双目视觉摄像机等监测物体移动速度,使用甲烷传感器监测环境甲烷浓度;当物体移动速度不小于设定阈值时,则判定发生冲击地压、煤与瓦斯突出或瓦斯和煤尘爆炸事故;进一步判别速度异常物体的数量、体积和面积,若速度异常物体的数量较少、体积和面积较小,则判定发生瓦斯和煤尘爆炸事故,若速度异常物体的数量较多、体积和面积较大,则判定发生冲击地压或煤与瓦斯突出事故;进一步分析甲烷浓度变化,若甲烷浓度迅速升高,则判定发生煤与瓦斯突出事故,反之,则判定发生冲击地压事故。提出了多信息融合的冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警及灾源判定方法:监测并融合温度、速度、加速度、掩埋深度、声音、气压、风速、风向、粉尘、甲烷浓度、设备状态、微震、地音、应力、红外辐射、电磁辐射、图像等多种信息,感知冲击地压和煤与瓦斯突出;通过不同位置参数变化的幅度、先后时序关系及传感器损坏情况,判定灾源。