电容法测量工业粉尘浓度技术研究

粉尘浓度测量方法的研究对测量粉尘浓度准确性和精确性均具有重要意义。文中主要对电容法测量工业粉尘浓度的方法进行研究,结合实际测量需求,分析了电容传感器的原理,提出了一种新的电容测量方法,并设计了基于电桥法的测量电路及测量系统。通过搭建实验平台对工业粉尘进行测量,分析实验结果并对其结果进行标定,得到了测量结果与待测粉尘浓度的关系,验证了该电容法在工业粉尘浓度测量中的可靠性。     

粉尘测量报警仪的设计方法

本文首先分析了空气污染的危害,说明粉尘测试的必要性,然后介绍了粉尘测试的应用和发展概况,比较了几种常用的空气粉尘测试方法,在此基础上,阐述了以AT89C52单片机为核心,采用光散射法测定粉尘浓度的自动检测系统。阐述了光纤传感器总体特点,及其测量原理及工作过程,解决了测量粉尘的浓度不能实现实时在线监测问题,打破了传统的取样分析方法,达到快捷、准确、便利,而且具有体积小、重量轻的特点。     

粉尘浓度的激光测量

工业粉尘的实时监测是预防粉尘爆炸的重要手段之一。本文采用双光路激光系统，对亚麻尘的相对浓度进行了连续测量，具有测量范围宽，灵活度好，抑制激光强度起伏噪声等特点。     

具有自适应测量功能的空气粉尘测量仪设计

介绍采用硬件和软件相结合的方法,实现自适应测量功能的空气粉尘测量仪的设计。通过与采用常规方法设计的空气粉尘测量仪的对比测试,证明该方法有效地扩大了测量范围,达到了0．01～20mg／m^3的测量范围,在测量高浓度粉尘的情况下,明显提高了测量的准确性和测试精度。     

基于PID控制粉尘浓度测量仪的实现

为了扩大粉尘测量仪的测量范围,采用一种自适应的测量方法,即根据被测环境粉尘的浓度自动调节传感器的接收灵敏度,并结合相应的软件算法,使高、低浓度的粉尘都能得到有效测量。在设计过程中运用PID算法对测量过程进行控制,使测量仪在运行中进行实时调节,以降低测量数据的振荡。通过对烟雾释放出粉尘的浓度测量,运用Matlab对测量数据进行拟舍,得到了平滑的响应曲线。实测结果表明,该方法有效地扩大了测量范围,使测量范围达到了0．01～48mg／m3。     

红外吸收粉尘传感器的设计

基于粉尘对红外光的吸收原理提出了一种测量粉尘浓度的传感器新方案。以朗伯-比尔定律为理论依据,传感器采用空间双光路结构,应用差分算法,建立数学模型,采用MSP430F149,ICL7605和AD620等芯片进行数据处理,并用实验结果验证可靠性。提出的粉尘设计方案对于提高粉尘测量精度,特别是烟道、煤矿中高浓度的粉尘安全检测均有重要意义。     

矿井粉尘浓度数字测量仪的原理与设计

本文研究了光电转换的原理,并利用R928光电倍增管组成的光学系统和CC7106模数转换器组成的测量系统,设计了数字式粉尘浓度测量仪,主要用于矿井粉尘浓度的检测和报警,对于保护施工人员的身体健康有重要意义,也可推广用于其它需要测定空气洁净度的场合。本文提出的设计思路具有一定的实用价值。     

基于光散射的小型便携式粉尘测量仪的研制

介绍了一种小型便携式粉尘测量仪,它以悬浮颗粒物(粉尘)在光束中产生的光散射现象为原理,直接准确测量空气中悬浮颗粒物(粉尘)的质量浓度,实现在线测量,具有自动连续取样,实时显示,体积小,重量轻,便于携带等特点,并且还可以组成一个测量局域网.测试数据表明,测试准确性和测试精度与国外同类仪器相当.     

基于单片机空气质量检测系统

由粉尘传感器测量空气粉尘浓度,转换成数字量送单片机,单片机分析处理转换成浓度值再与设定浓度值比较;显示器显示空气中粉尘测量浓度和设定浓度;当粉尘浓度超限时,声光报警;     

新型多波长红外同步粉尘、气体浓度传感器

基于粉尘和气体对红外光散射和吸收导致的衰减作用原理,提出了一种可以同步测量粉尘和气体浓度的新型多波长红外传感器设计方案.将不同粒径的粉尘和不同种类的气体作为不同介质,建立多个波长红外光与多种介质的衰减方程组,测量各介质对若干不同波长红外光波的衰减,从而通过计算得到不同待测介质的浓度.传感器结构采用多路对不同波长敏感的探测器,复用一个宽谱红外光源,降低了多种粉尘、气体同时测量的硬件成本.在实验室条件下通过模拟试验对设计方案进行了原理验证,试验结果验证了粉尘和气体同时测量的可行性.提出的多种粉尘和气体同步测量的多波长红外传感器设计方案对于拓宽多波长红外传感技术的应用,特别是煤矿生产的安全监测具有重要意义.     

激光在粉尘媒质中传输的模拟实验研究

为克服大气信道的随机性,重点研究单一介质对光束传输特性的影响。建立了室内模拟实验系统,在此基础上对不同浓度、不同种类的粉尘颗粒进行模拟传输实验。根据实验测量数据拟合出粉尘浓度与透射率满足指数关系,符合朗伯-比尔定律。测试数据结果与大气散射理论相符合,实验结果和实验方法对研究大气对光的作用具有一定的参考价值。     

激光远场功率密度测试系统的设计

针对应用漫反射靶与CCD图像传感器测量激光远场功率密度时,只能获取功率密度相对分布的局限性,提出了一种采用CCD图像传感器与分布式激光探测器相结合测试激光功率密度绝对分布的方法, 对其工作原理、构成及关键技术等问题进行了分析和讨论.实验证明,该系统较为准确地实现了对激光远场功率密度的测量,具有普遍的实用价值.     

Propagation Characteristics of Infrared Pulse Waves through Windblown Sand and Dust Atmosphere

The physics characteristics of the windblown sand and dust atmosphere at the sand bench of Yellow River in China are discussed. The pulse distortion and time delay of infrared nanosecond pulse propagating through the atmosphere having sand and dust particles are investigated at 1.06 and 3.8 μm, respectively. It is shown that the delay of 10 ns laser pulse propagating through 5 km windblown sand and dust atmosphere are over 1 ns and 10 ns at 1.06 and 3.8 μm, respectively. The pulse spread increases slightly with wavelength increase. The pulse spread of a 10 ns laser pulse is over 40 ns at 3.8 μm. The pulse delay and spread increase rapidly with the sand particle density increasing in atmosphere. The narrower the pulse width is, the more the pulse distortion is. Hence, at infrared band, for a laser pulse propagating in sand and dust atmosphere, the pulse delay and spread are quite severe and need be taken into account for a narrower pulse laser system.     

基于激光测距传感器的铁轨测距系统

介绍了基于激光测距传感器的铁轨测距系统的设计原理。采用DLS-A15型激光测距传感器作为距离检测设备,实现对铁轨之间距离的检测及显示。在设计过程中,给出了系统的硬件设计原理及程序设计方法。用DLS-A15型传感器进行测距时,主、从单片机利用RS232C串行通讯向传感器同时发测距命令,传感器接收此命令并对被测铁轨发射一束激光,铁轨反射回的激光信号被传感器转换为序列信号,然后再经RS232C串行通讯返回给AT89C52接收。主、从单片机利用并行I/O口进行通讯,主单片机将接收的正确数据与从机送来的正确数据相加后再加上激光测距传感器之间的固定距离,即为铁轨的检测距离。该铁轨测距系统已经试用。实践表明该铁轨测距系统具有测距速度快、准确度高、易于实现等优点。     

Optical Feedback Height Control System Using Laser Diode Sensor for Near-Field Data Storage Applications

We demonstrated a laser diode position sensor for a near-field height control system. The feedback signal of the laser diode sensor that resulted from self-mixing interferometry was characterized and modeled by a simplified method. Due to the fine spatial resolution of the laser sensor, an active height control system with nanoscale position precision was designed and realized under a spinning disk for near-field applications.     

用于空间交会和对接的光学敏感器

本文综述了用于空间交会和对接的光学敏感器的技术发展。着重讨论了激光对接系统、CCD成像敏感器和PSD敏感器。提出了“敏感器包”的概念。     

Yield improvement of a large area magnetic field sensor array usingredundancy schemes

The circuit design of a large area magnetic field sensor array (LAMSA) is described. This prototype is developed for applications in magnetic field mapping and tactile sensor arrays. To enable the production of such a large sensor system, redundancy schemes are implemented and a laser interconnection post fabrication technique is used for fault repairs. The design restructurable capabilities rely on local redundancy schemes for the sensor grid and global redundancy schemes for the surrounding control circuits. Experimental results obtained on a laser restructurable subarray of magnetic field sensor cells are shown. A study of the robustness of the local sensor grid redundancy schemes is presented     

基于STM32的空调散热片粉尘自动监测仪的设计

为了对空调散热片上的粉尘进行准确检测,设计并实现了一种超低功耗高精度粉尘自动监测仪。该系统由ARM处理器、阵列式光电传感器模块、微弱信号调理电路、模/数转换电路、触摸屏液晶显示及输入模块、声光报警系统、继电器开关控制电路、时钟模块以及串口通信模块构成。以STM32微处理器为主控,通过脉冲驱动阵列式光电传感器对空调散热片粉尘进行差分检测,并利用交流激励低噪声AD7195模数转换器将经过放大滤波处理后的电压信号转换成数字量。微处理器接受数字量后进行分析与处理,可实现分级别通过液晶显示和声光报警及时提醒用户清洗空调散热片,并且带有强制断电功能。经实际应用,该智能化空调散热片粉尘自动监测仪能有效精确实现实时显示、光电报警、上位机通信等功能,对各类空调内部散热片都能很好的监测,具有很强的实用价值。     

岸基光电监视系统发展趋势和典型系统分析

主要阐述两种岸基光电监视系统：一种是电视／激光组合岸基光电监视系统；另一种是以红外为主的岸基光电监视系统。电视／激光组合岸基光电监视系统主要传感器是电视跟踪器和激光测距仪。典型产品是意大利４６６型自动电视／激光组合系统。以红外为主的岸基光电监视系统主要传感器是红外热像仪，有时还和电视摄像机、激光测距仪组合使用，这是目前广泛使用的岸基光电监视系统，其突出优点是夜视功能，且采用被动方式、隐蔽性好，列出