基于PWM零点标定的瓦斯传感器设计

针对现有基于载体催化元件的瓦斯传感器需要进行人工调节电位器进行零点和线性的标定,造成大量人力和物力浪费的问题。提出了一种基于PWM(Pulse Width Modulation)零点标定的传感器设计方案,分析了现有载体催化元件测量瓦斯浓度的原理和硬件电路设计、基于PWM零点标定的硬件电路和控制算法、最后介绍了基于PWM零点标定,PWM标定可通过瓦斯传感器的CAN总线通信远程实现。     

怛温电桥测量瓦斯浓度控制模型与实现

当前，在我国大量使用的便携式瓦斯检测仪大都是以催化燃烧式的载体热催化元件来实现对瓦斯浓度的测量。但随着瓦斯浓度的增加，催化反应产生的热量也增加，造成敏感元件的温度上升，使催化元件的表面温度可达800～1000℃，容易造成催化剂的烧结和挥发，使载体的表面积减小、催化活性下降，影响灵敏度。而且800～1000℃的高温也使元件成为一个不安全的因素。在此基础上提出在测量瓦斯浓度的同时，恒定控制热催化敏感元件在瓦斯浓度检测过程中的温度，实现采用载体催化元件，恒温电桥检测瓦斯浓度的控制模型和实现方法。     

测量煤矿瓦斯热效应的载体催化元件

热效应式载体催化元件是利用铂钯金属催化剂浸渍在具有多孔,耐高温、又有一定强度的、特种配方的活性氧化铝载体上,它有对煤矿瓦斯的低温催化燃烧特性,我们用测量加热丝电阻变化或元件周围温度场的变化来指示瓦斯浓度。载体催化元件的制造是在螺旋卷白金丝上复涂由活性氧化铝和销酸铝溶液配制的复     

载体催化元件的制作经验和使用方法

<正> 催化原理的瓦斯(甲烷)检测仪具有准确可靠、使用方便、抗干扰能力强、生产简单和适合在煤矿条件下使用等优点。目前,我国煤矿的固定式瓦斯检测仪已全部采用了热催化原理。催化型瓦斯检测仪主要由一对如图所示的螺旋型催化元件或载体催化元件作为检测瓦斯的传感器。     

载体催化传感器的电压特性曲线

在载体催化元件的研究和生产中，一般采用行业标准规定的指标来评价元件的性能。文章从载体催化研究和生产的实际出发，提出了载体催化传感器电压特性曲线的概念。电压特性曲线能比较全面地反映载体催化型传感器的性能。文章还给出了电压特性曲线的测量过程及灵敏度电压特性曲线的主要特征值。     

基于AVR单片机的煤矿传感器设计

在煤矿中传统使用的瓦斯传感器存在着测量精度低、稳定性差、无法自动预警等问题。文章介绍了一种AVR单片机的煤矿传感器的设计方案,在方案当中的传感器采用了多个瓦斯元件,并采用单片机作为控制核心,采用最小二乘数据融合算法,将多个瓦斯浓度的检测结果进行融合,实现了瓦斯检测反复测试和信息化处理功能,整个实验的结果表明,该瓦斯传感器具有测量精度高、反复测试良好、维护性能高等特点。     

恒温电桥测量瓦斯浓度控制模型与实现

基于热催化元件构成恒温测量电桥,通过温度自动控制实现在瓦斯催化反应过程中恒定热催化元件的测量温度,并达到瓦斯浓度的测量。建立相应的温度自动控制系统和瓦斯浓度测量的模型和实现方法。     

新型全量程甲烷检测仪的设计

瓦斯（CH4、甲烷）灾害事故是煤矿生产中的五大灾害之一,对甲烷浓度的检测是保证煤矿企业安全生产的重要手段。在一般的测量仪器中,为提高甲烷检测仪的浓度测量覆盖范围,通常采用催化元件与热导元件组合的：疗式制造高、低浓度分段指示的甲烷浓度测量方法。在0～5％VOL（体积比浓度）的低浓度范围采用载体催化元件来检测甲烷浓度,但催化元件测量甲烷的浓度范围有限（一般测量的范围为0～5％VOL）,     

红外线瓦斯传感器在井下的试用

本文介绍了一种新型的红外线传感器。通过试用考察，认为这种仪器比传统的采用黑白元件和热导元件的传感器具有较明显的优点，特别是能够连续、准确地观测瓦斯突出时的瓦斯浓度变化全过程，为防突综合分析提供了可靠的参数。     

提高催化燃烧型瓦斯报警仪测量精度的有效方法

分析了目前使用的由载体催化元件构成的便携式瓦斯报警仪在使用中测量误差较大和定期校准时间间隔短的原因,采用了自动补偿技术,通过对硬件电路的改进和软件算法的优化,提高了检测瓦斯浓度的准确性,延长了瓦斯报警仪的校准间隔时间。     

基于单片机的煤矿瓦斯自动检测系统

根据载体催化元件检测瓦斯的工作原理,以单片机AT89C51为中央处理单元,研制开发了一种催化燃烧型瓦斯自动检测报警装置.介绍该瓦斯自动检测系统的硬件设计和软件设计,以及抗干扰设计.     

双组分助催化剂瓦斯传感器催化元件的试验研究

由于瓦斯传感器催化元件高温下载体易烧结,活性下降及易毒化,因此尝试用稀土元素对瓦斯传感器催化元件进行改性,对掺杂稀土双组分催化剂的n-Ce-Zr-Al2O3和普通纳米催化剂n-Al2O3的比表面积、活性、稳定性进行试验,试验结果表明,掺杂Ce-Zr助催化剂的催化元件,其反应活性明显增强,在体积分数为1%的CH4下其工作温度比普通催化元件降低约40℃,反应的稳定性也明显增强。将此瓦斯催化元件接入测试模块进行误差测试,试验证明,体积分数为1%～5%的CH4下其最大测量误差约为3%,远小于国家标准,完全符合瓦斯检测要求。     

新载体及活性组分对瓦斯传感器抗毒性能的改善

针对瓦斯传感器在含硫气氛中容易中毒导致灵敏度下降问题,在载体中加入氧化铈,用纳米制备工艺制成CeO2-AL2O3纳米载体,利用共沉淀法制备Pt-Pd双金属纳米催化剂。通过对催化元件制成电桥的灵敏度和稳定性进行测试和分析,证明大大改善了瓦斯传感器的灵敏度和长期运行的稳定性。     

浅谈热催化燃烧式甲烷传感器检测瓦斯的适用性

介绍了甲烷传感器的结构及原理、技术性能及影响其性能的因素,探讨了使用载体催化元件的适应性问题.     

抗冲击全量程甲烷传感器的研制

采用普通催化元件研制出全量程甲烷传感器,解决了载体催化传感器耐冲击性能的难题,具有单元件全量程测量技术,动态扩程技术,单点调零技术等9大特点.     

非线性补偿在瓦斯自动探测仪中的应用

针对传感器易受温度影响表现出非线性而造成测量精度低的问题,采用催化燃烧式瓦斯气体传感器MC116和温度传感器DS18B20设计了瓦斯自动探测仪,利用处理器ATmega128L作为控制核心,在数据处理阶段加入了非线性补偿,大大提高了测量精度。周围环境中的瓦斯浓度和温度等信息会实时显示在液晶屏1602上,并备份到存储器K9F5608中,一旦瓦斯浓度超标就发出声光报警,提醒工作人员及时撤离,避免矿难事故发生。     

基于自校正传感器的煤矿瓦斯浓度监测系统

在充分研究瓦斯浓度对于煤炭安全事故发生的影响以及瓦斯传感器的原理之后,利用自校正技术提高瓦斯传感器测量数据的准确率,建立了基于自校正传感器的瓦斯浓度监测系统。利用本系统对给定的瓦斯浓度进行了测量,测量误差较小,满足设计要求,通过对比可知,自校正瓦斯传感器比瓦斯传感器测得的数据的误差更小。     

管道型红外甲烷传感器在负压抽采管路中的检测技术研究

为解决煤矿井下瓦斯抽采过程中负压抽采管路中的瓦斯气体自然扩散到气室难度大,且需要有效滤水滤尘,同时抽采管路的负压变化也会对红外甲烷传感器测量数据产生影响问题,研究新型专用气路装置将传感器气室与抽采管路连接,同时在气室中内置红外探测敏感元件和压力采集元件,对瓦斯浓度和压力数据进行采集并建立压力补偿算法模型,进行瓦斯浓度测量值修正。结果表明:传感器气路装置可实现负压抽采管路中的瓦斯气体自然扩散到气室,压力补偿算法模型可消除抽采管路中负压对瓦斯浓度测量数值造成的影响。     

分布式激光甲烷监控装置在葫芦素煤矿的应用

针对煤矿井下使用的传统催化燃烧甲烷传感器在使用过程中存在的问题,介绍了分布式激光甲烷监控装置的结构特征、工作原理、智能化设计及其性能特点。通过分布式激光甲烷监控装置在葫芦素煤矿井下的应用验证表明:该装置较传统催化甲烷传感器具有测量精度高、响应速度快、长期稳定性好等优势,适合煤矿井下复杂环境条件的多点瓦斯监测。     

64路矿用气体传感器智能调校检定仪的研究开发

煤矿使用的气体传感器主要是依据热催化原理制成,在使用过程中由于催化元件的固有特性必然会出现零点漂移和量程漂移等问题,导致不能准确反映被检气体的浓度,因此必须对其进行定期调校。依托先进的开发平台,融合数据库技术,以高端单片机为控制核心,以人工智能技术为智能控制方法,研发出一种64路传感器的智能调校检定系统,该系统严格按照国家调校和检定规程对64路传感器同时进行多种浓度自动调校和检定,且调校检定精度满足工矿企业的要求。