有害气体远程监测方法及系统研究

有害气体排放是对环境造成严重污染的主要问题.特别是那些在工业生产过程中排放的有害气体,对人体产生极大的危害性.以工业氯气为监测对象,提出一种对工业废气中的氯气浓度进行远程监测的方法.采用此方法可实现对多个检测点的数据进行在线监测,同时可通过GSM网络实现对检测装置的远程控制.更换检测装置中的滤光片,可以实现其它有害气体的在线监测.主要介绍有害气体远程多点监测方法及系统构成、原理及实现.     

基于化工生产过程的有害气体智能监测系统

为了实现对化工生产过程中有害气体的监测,以ATmega 16单片机为核心构成数据采集器,通过以太网组成有害气体智能监测系统.数据采集器利用多种气体传感器检测各类有害气体,使用ATmega16单片机完成多通道数据实时检测处理,实现有害气体浓度实时检测、显示和超限报警功能.同时可通过以太网实现数据采集器与PC机的通信,从而建立数据库实现有害气体浓度数据的在线检测和分析处理.实验表明,系统电路结构简单、工作稳定可靠、精度高,具有较高的性价比和实用性.     

基于谐波检测技术的多点光纤乙炔气体传感器

基于乙炔气体近红外吸收的机理,研究了一种以DFB LD为光源的高灵敏度光谱吸收型乙炔气体多点检测系统.采用光源调制实现气体浓度的谐波检测,利用二次谐波与一次谐波的比值来消除光路干扰.采用空分复用技术实现多点气体浓度的检测,使多个传感器共用一个光源,降低了成本.建立了谐波检测的数学模型,给出了乙炔气体的测量结果.测试结果表明:系统灵敏度和稳定性高,重复性好,适应性强.     

基于GFC的非分散红外CH_4和C_2H_2气体检测系统

基于甲烷气体和乙炔气体近红外吸收的机理,研究了一种高灵敏度非分散红外系统,同时测量甲烷气体和乙炔气体浓度.系统采用折反式吸收池作为气室,结合先进的气体滤波相关技术和相关检测技术,实现了对微弱光谱信号的调制和检测,最后实现对浓度的反演,从而实现了甲烷和乙炔气体实时测量.试验结果表明:系统具有10~(-5)的测量分辨力.     

非分散红外二氧化硫浓度测试系统设计

烟道排放的二氧化硫气体对人体健康和生态环境等有着严重的危害性,因此实时检测二氧化硫气体的产生和浓度具有重要的意义.基于红外吸收检测原理,采用双波长单光路结构,设计了集光源、气室、探测器为一体的浓度测试探头,利用差分放大电路和锁相放大电路实现二氧化硫气体的浓度测量.在实验室条件下,对二氧化硫气体进行了实时连续检测,并对实验结果进行了分析和探讨.实验结果表明,该系统测量精度高,具有较好的稳定性,且结构简单易实现,可实现二氧化硫气体的实时在线检测.     

基于BP算法的传感器单气体定量识别

气体的定性识别与定量分析一直是气体检测领域的主要难点,也是气体传感器应用中的研究热点.文中在对多个气体传感器进行气体定性分析和实时数据采集基础上,通过BP网络分析方法,实现了气体的定量识别,然后对训练前后气体浓度的误差进行对比分析,仿真结果表明:平均相对误差均控制在1％以内,最大相对误差控制在2％以内,提高了对气体浓度的预测精度.     

一种实用的光电检测电路设计与实现

气体检测在人类的日常生活和生产过程中非常重要.光纤传感器采用光而不是电作为信息载体,因此不存在产生电火花的安全隐患问题.光纤气体传感器中,吸收型光纤气体传感器更具有灵敏度高,响应快,抗温等优点.然而,吸收型光纤气体传感器也存在信号微弱,抗干扰能力差等缺点.文中基于对光纤气体传感器系统的研究,提出了一套完整的光电检测电路的设计与实现方法.该电路具有电路结构简单,实用性强,可移植性强等优点,广泛运用于光纤气体传感领域.实验验证了该设计的正确性、精确性、实用性和可靠性.     

软件控制吸收型光纤气敏传感器

研究了一种易于实现的软件控制光谱吸收型光纤气体传感器.采用LED作为光源,利用可调谐法布里-珀罗腔的选频特性进行检波,并采用谐波检测,大大提高了检测的灵敏度.同时采用多光路设计和软件控制相结合,在线检测多种气体,克服了以往气体传感器只能检测一种气体的缺点,大大增加了传感器的适用性.     

一种甲烷气体检测方法的实现

介绍了一种根据半导体式气体传感器的工作原理而设计的甲烷气体检测电路.该电路弥补了以前此类检测电路的许多不足之处,具有灵敏度高、稳定性好、制备成本低等优点,并利用单片机来实现对信息的采集和处理,达到了实时检测甲烷气体浓度的目的.     

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。     

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。     

基于张量低秩分解和稀疏表示的红外微小气体泄漏检测

为了检测石化工业生产过程中微小气体的泄漏,提出了一种应用红外成像技术的单帧红外小目标检测方法。研究了低秩稀疏分解理论和稀疏表示理论,并提出了一种新的基于张量低秩分解和稀疏表示的小目标检测方法。该方法基于张量分解的形式充分发掘背景矩阵所包含的信息;利用先验知识构造微小气体泄漏的目标字典;同时利用背景的低秩约束和小目标的稀疏表示约束分解出微小气体的泄漏目标。最后基于非精确增广拉格朗日乘子法(IALM),对本文算法进行最优化求解,并通过实验分析比较了本文方法和已有方法的优缺点。结果表明:本文方法的检测效果优于其他已有方法,并且具有较好的ROC(受试者工作特征)曲线,可以满足工业生产中对微小气体泄漏检测的要求。     

Multiple model-based detection and estimation scheme for gas turbine sensor and gas path fault simultaneous diagnosis

In this paper, a multiple model (MM)-based detection and estimation scheme for gas turbine sensor and gas path fault diagnosis is proposed, which overcomes the coupling effects between sensor faults and gas path faults, and simultaneously realizes an accurate diagnosis of sensor and gas path faults. First, an adaptive fault detection and isolation (FDI) framework based on the MM method was established to detect and isolate sensor faults and gas path faults. Then, a fault amplitude estimation method was proposed according to the FDI results, and a fault validation method based on the Chi-square test was proposed to confirm the actual fault. Finally, hardware in the loop (HIL) simulation platform was established to validate the effectiveness of the proposed method. Several simulation case studies were conducted based on a two-shaft marine gas turbine with common gas path faults and sensor faults. The simulation results show that the proposed method can accurately diagnose the fault and estimate the corresponding fault amplitude when both the sensor fault and the gas path fault coincide.

     

基于红外吸收光谱的甲醛气体浓度检测

针对传统甲醛气体检测的不足,基于红外光谱吸收原理,采用差分吸收技术设计了甲醛气体浓度探测系统。该方法对检测的甲醛气体光谱值以及供电电压进行模数转换,通过光学检测系统对甲醛气体浓度进行检测,利用虚拟仪器LabVIEW软件实现数据采集、数据处理及数据存储与回放等功能。具有操作简单,界面直观,人机友好的特点,能对室内甲醛气体浓度进行实时检测。     

差压法检测压力气体泄漏的研究

随着科学技术的发展,各种压力容器和设备的应用越来越广泛。相应地,压力气体的泄漏检测就显得尤为重要。在对比多种气体泄漏检测方法的优劣后,选择差压法来检测气体泄漏。对差压法泄漏检测的方法、原理、模型、检测回路、检测过程和气体泄漏量的计算进行了逐一的研究。     

汽车排放检测技术与方法研究现状

汽车排放检测方法有传统检测法、遥感检测法、车载排放检测法。传统检测法是将底盘测功机和气体分析仪结合的一种实验室测试法,受测功机测工范围和实验场地的限制,不能真实地反映实际工况的排放情况。遥感检测法在汽车正常行驶过程中利用紫外线和红外光谱技术测出汽车排放的各组分含量,检测速度快,但对安置地点和交通状况较为苛刻。车载排放检测技术应用便携式尾气检测技术检测尾气中各组分的含量,方便快捷,具有发展前景。     

基于能量变化率的气体超声波流量计信号处理方法

针对气体超声流量计信号处理中不易找到稳定的测量特征点的问题,提出了一种基于能量变化率的过零检测信号处理方法,以及最优阈值参数的选取方法。基于能量变化率的过零检测信号处理方法首先求取能量变化率曲线上的关键阈值点,然后回溯到原始波形信号上,找到对应的过零点,并以此作为信号的稳定特征点,进而求得信号的传播时间及气体流量。在以FPGA和DSP为核心的气体超声流量计信号处理系统上实时实现了算法,并进行标定实验,实验结果验证了方法的有效性。     

顶空气相色谱法测定血液中乙醇含量的研究

目的：建立一种顶空进样毛细管柱气相色谱法快速测定全血中乙醇含量的方法。方法：样品在60℃平衡15rnin,取上层气体30μL顶空进样,分流比为1,以叔丁醇为内标物定量。结果：在该色谱条件下能完全分离乙醇和叔丁醇;该方法的线性范围为20—160mg／100mL,R=0．9979,检出限为5mg／100mL,加标回收率为92．5—96．5％,RSD均小于5％。结论：本法简便,准确,灵敏度高,重现性好,可用于血液中乙醇的含量测定。