基于超声阻抗识别的阀门填料密封气体泄漏在线检测

目前阀门填料密封缺乏一种适用面广、成本低、精度高的气体泄漏在线检测技术,为此提出一种基于超声阻抗识别的阀门填料密封气体泄漏在线检测方法,该方法通过收集阀杆处泄漏的气体,使之通入检测液体中产生气泡,通过超声传感器识别气泡的阻抗来对气泡进行计数,从而实现气体泄漏量的测量。搭建基于高速摄像的气泡上浮动力学实验装置,系统研究采用水和离子液体作为检测液体对气体泄漏检测精度的影响,设计了超声传感信号采集和无线通信的软硬件系统,编制了APP程序,实现了阀门填料密封气体泄漏远程在线检测,检测值的误差小于5%。     

基于NDIR方法的机动车排放气体传感器

针对机动车尾气成分检测中存在的各种问题,根据不分光红外(NDIR)方法的基本原理设计了新的测量方案。传感器同时测得了CO、CO2、HC化合物3种气体的浓度,并以数字信号方式通过串行口输出测量结果,避免了传输过程中的干扰,可以很方便地应用到具有串口的各种数字处理设备中。用标准气体对传感器进行了实验标定,其结果表明传感器测量精度达到国家标准要求。     

基于信号奇异性的气体泄漏快速检测方法

文中提出一种基于信号奇异性的气体泄漏快速检测方法,利用小波变换分析信号的奇异点和奇异度,提取奇异度参数与气体浓度的对应关系,进而快速检测泄漏和估计气体浓度值。对一个微热板式气体传感器对不同泄漏浓度CO气体响应的实验数据分析处理,结果表明该方法能够抑制传感器基线漂移的影响,大幅度提高气体浓度的估计速度和实时性。     

基于容积变化的模拟泄漏系统设计

针对气体泄漏检测设备检测精度标定的问题,开展了模拟泄漏原理的分析,建立了模拟泄漏率与步进电机转速之间的关系,设计了一种基于容积变化的模拟泄漏系统。将S3C2440作为系统主控制器,搭建了系统的硬件电路,设计了步进电机驱动实现了对转速的控制;设计了光电编码器驱动实现了对步进电机转速准确的测量;在Linux开发环境下采用Qt Creater编写了界面程序,可用于实时显示模拟泄漏率。最后建立了实验平台对模拟泄漏系统进行验证。实验结果表明,该模拟泄漏系统可以为测量气体泄漏检测设备的检测精度的提高提供可靠的依据,有良好的应用前景。     

基于Chebyshev网络和最佳逼近理论的CO2浓度检测

针对检测二氧化碳时因环境条件变化导致的检测精度降低、实时监测难、相似气体"交叉敏感"等问题,提出一种基于Chebyshev网络和最佳逼近理论的信息融合检测二氧化碳方法.该方法采用多个传感器采集多类信息,这些信息分别对应影响二氧化碳检测的物理量以及红外传感器测量数据,通过改进的Chebyshev网络进行信息融合,获得融合的检测结果.模拟试验结果表明:该方法明显地提高了检测二氧化碳的精度和鲁棒性.同时,采用信息融合技术,增强了气体检测的可控性.     

基于STM32的水位传感器气密性检测仪的设计

在水位传感器的出厂检测过程中需要进行气密性检测，为此，设计了一个基于STM32的水位传感器气密性检测仪。该检测仪采用直压式气体检漏的方法，以STM32F030R8为控制核心，控制气泵进行充气，压力传感器检测气压并通过电桥差分信号输出，高精度气压测量模块测量电桥信号的输出，通过程序控制实现气密性检测的加压、稳压、保载、判断、输出等步骤，并将判断结果通过LCD显示和继电器输出。通过多次实验和测试，该气密性检漏系统能够实现对水位传感器泄漏的检测，且实验数据较为准确、稳定，重复性较好。     

实用型双气室气体传感器系统

基于气体的近红外吸收机理,研究了一种双气室光纤气体传感器。通过光纤光栅和压电陶瓷对宽带光源LED进行波长调制,获得与气体吸收峰对应的窄带反射出射光,检测二次谐波,实现气体浓度的较高灵敏度测量。利用测量气室和参考气室的二次谐波的比值来消除吸收系数随环境的变化、光源光功率的波动和光路干扰对测量精度的影响。利用该系统对CH_4气体进行了实验研究,实验表明该系统的测量灵敏度可以达到1×10~(-5)。     

基于低对比度红外图像时空信息的气体泄漏检测

气体泄漏事故造成的危害是多方面的,如环境污染、人员财产损失、火灾爆炸。红外热成像作为可实现大范围快速成像的定性探测技术被广泛使用,相比一般红外图像,气体红外图像的对比度更低,边缘更加模糊,不易识别。针对上述问题,本文提出一种基于混合高斯背景建模的低对比度气体红外图像泄漏检测方法。首先,在预处理阶段,提出时域自适应帧间滤波算法实现红外图像的降噪和细节保持;然后,基于空域信息和梯度信息约束,提出时空混合高斯背景模型实现泄漏气体目标的前景的初步提取;最后,为更好地去除前景检测中干扰的运动目标,利用改进的快速鲁棒的模糊C均值聚类方法实现气体区域的自适应分割。实验结果表明,在5 m的泄漏距离下,该检测算法可有效提高准确率,弥补气体区域空洞问题,降低其他运动物体的干扰,气体泄漏检测准确率在92.3%～96.3%,与其他算法相比具有显著的抗干扰和区域分割能力。     

催化气体传感器的恒温检测方法及其在瓦斯检测中的应用

可然性气体催化燃烧放热导致催化气体传感器的敏感元件温度升高,由于热耗散和化学反应速度(即催化燃烧的放热速率)与温度的非线性,使得传感器的输出与被测气体浓度(特别是在较高的检测浓度下)呈非线性.采用恒温检测方法,即采用输出反馈调节传感器工作电流以保持传感器温度恒定的检测方法可解决该问题,且可扩大检测浓度范围.对甲烷气体的实验结果表明:其线性浓度范围达到10%.     

基于BP神经网络的矿井一氧化碳检测方法研究

文章采用热催化传感器和电化学式气体传感器的配合使用，为了解决两种传感器对矿井一氧化碳和甲烷气体的“交叉敏感”问题，提出了一种基于BP神经网络技术的传感器系统。研究了采用两种传感器组成的多传感器阵列与BP神经网络相结合来实现一氧化碳气体浓度精确检测的方法。实验证明，利用基于BP神经网络的多传感器阵列模型，能有效的提高对井下一氧化碳气体的测量精度。     

泄漏电流测量用高精度电磁式微电流传感器的研制

普通小电流传感器由于测量精度较低,难以实现μA级泄漏电流的精确测量。基于电磁感应原理研制了一种用于在线监测泄漏电流的高精度微电流传感器,并通过微弱信号调理电路增强测量抗干扰性。基于LabVIEW的误差测量结果表明,电流传感器测量下限可达到20μA,比差准确度达到0.5级。实验证明,该传感器可以准确地测量μA级泄漏电流。     

一种新型GIS设备气体泄漏检测报警装置的研制

该文研制了一种新型的GIS设备气体泄漏检测报警装置,将其安装于GIS设备法兰处,可准确检测气体泄漏情况,并能通过声光信等方式进行报警。该装置内置的抽气泵可将周边的空气通过进气口吸入检测装置内,空气经过隔离板上的气体传感器进行分析。若检测到气体泄漏,气体传感器将检测信息传输给A/D转换器,通过A/D转换器将模拟信号转化为数字信号,再通过单片机处理后到达信息分析器对其进行分析。若测量结果超过设定阈值,报警系统启动,蜂鸣器鸣叫,同时警示灯闪烁提醒工作人员进行检修。     

大型加氢空冷器翅片管束的泄漏检测与定位

针对在役高压加氢空冷器翅片管束的特点,提出了基于超声波原理和无线传感器网络技术的泄漏检测与定位方法,实现了对翅片管束泄漏的实时监测与定位。研究了管束外包翅片对检测精度的影响以及检测距离与信号强度之间的关系,在实验研究的基础上通过理论分析确定了超声波最佳检测距离。基于布尔感知模型,实现了对大型空冷器泄漏检测区域的全面覆盖。采用ARM处理器开发了传感器节点,开发了基于快速傅里叶变换(FFT)的泄漏信号处理算法,提升了泄漏检测精度和速度。提出了基于声强的初步定位、到达时间差(TDOA)距离检测算法以及基于几何关系的精确定位3种定位算法,实现了基于初步定位和精确定位相结合的泄漏位置确定。进行了噪声干扰下的泄漏检测与定位实验,实验结果表明对泄漏点定位的误差可以控制在5 cm之内,系统降噪能力强。     

基于STM32的气体分析仪设计

针对传统气体分析仪存在测量精确度低、检测气体单一等缺点,设计了基于STM32的多气体分析仪。该仪器把多种传感器相结合,可准确快速地检测出多种气体混合情况下各个分组气体的浓度值,并通过串口通信的方式把数据结果发送到上位机上实时显示。实验数据表明,该分析仪测量结果在行业要求误差(±5%)范围内,达到了预期的设计要求。     

基于动态聚类的气体管道泄漏检测与定位

传统负压波法无法对管道已有的稳态泄漏进行检测,本文提出了一种新型的气体管道泄漏检测与定位技术,设计了管道已有稳态泄漏的实验装置。通过在管道末端主动施加外部扰动引入干扰,分析管道在此扰动信号作用下的瞬态流动,根据不同泄漏工况下管道首末端压力、流量数据的特征,用动态聚类方法设计辨识管道泄漏工况的分类器。测试结果表明,该方法能够实现气体管道已有稳态泄漏的检测与定位。     

供水管道检漏智能数据采集记录器的设计

设计了一种用于检测供水管道泄漏的智能数据采集记录器.进行了敏感元件的选型、硬件电路和传感器工艺结构的设计,并编写了记录器系统应用程序及传感器接口程序.该记录器能够实现对管道泄漏音频信号的采集、存储和传输,并能够根据测量现场环境噪声的变化对采集信号进行自适应处理,以提高采集信号的信噪比.将设计的数据采集记录器用于供水管道泄漏检测实验,结果表明:该记录器可很好地应用于管道泄漏信号检测,并具有较好信噪比.     

基于谐波检测的光谱吸收型光纤瓦斯传感器

针对目前煤矿普遍采用的热催化瓦斯探测传感器的检测灵敏度低、环境干扰大的缺陷,设计了基于谐波检测的光谱吸收型光纤瓦斯传感器。该传感器采用锁相放大器为核心的微弱信号处理电路,通过对一次谐波和二次谐波的实验数据进行数据拟合,实现了对瓦斯气体浓度的实时精确检测。实验结果表明:该传感器能够有效地提取瓦斯浓度变化信息,测量误差小,灵敏度高。     

基于改进双边滤波的气体泄漏检测

针对传统泄漏检测方法效率低、鲁棒性差的问题,提出了一种基于红外图像技术的气体泄漏检测方法。该方法根据被测容器充气前后的红外图像的信息差异,对获得的热像图进行背景估计、差分,以及目标与噪声的辨别,利用基于改进的双边滤波算法实现对泄漏点的检测与定位。实验证明：双边滤波算法对背景的预测具有鲁棒性,通过目标与噪声的扩散性区别分辨出目标,实现对泄漏点的准确定位。     

利用光纤甲烷气体传感器实现井下气体的分布式测量

光纤气体传感器是一种新型传感器,通过研究,提出一种基于谐波检测的高灵敏度光谱吸收型光纤甲烷气体传感器。系统光源为DFBLD,利用二次谐波与一次谐波的比值来消除由光源的不稳定和变化所引起的检测误差。采用时分复用技术,实现对井下气体的分布式检测。实验结果表明：基于光谱吸收原理的光纤甲烷传感器系统性能较为稳定,灵敏度较高,测量范围宽,重复性较好,适合于检测煤矿井下瓦斯含量的分布式测量。     

基于气体传感器的阀门密封性检测方法

为了提高阀门密封性检测的准确性和精度,通过分析比较传统检测方法存在的不足,提出基于气体传感器的阀门密封性检测方法。该检测方法是以4%的氢气和96%氮气的混合气体为检测气体,利用测得的检测单元内检测气体的浓度差计算泄漏量,进而判断工件的密封性能。该方法能够消除传统方法中时间、温度以及管路容积等因素对检测的影响,提高了测试的精度和速度。