差动吸收式光纤气体传感器研究

本文基于甲烷和乙炔气体的光谱吸收特性,设计了一种差动吸收式光纤气体监测仪。根据被测气体的吸收峰值波长选择LED作为光源。采用不同频率的光源驱动电路实现多种气体浓度的同时检测。为保证测量精度,采用测量信号与参考信号的比值作为输出信号,以及相敏检测技术。对甲烷和乙炔气体浓度的检测实验表明,该系统具有较好的检测灵敏度和测量精度。该系统稍加改变结构参数,也可测量其它气体的浓度。     

一种高灵敏度快速CO_2/水汽分析仪设计

CO2和水汽通量是全球碳循环和水循环的重要特征参数,而碳水通量测量难点在于需要精度高、频率响应快的气体传感器。基于DSP与CPLD作为核心控制与处理模块,设计了一种非分光红外CO2/水汽分析仪。通过与标准气体对比,CO2相对偏差为1.638 mg/m3,精度可达到1×10-6;水汽相对偏差为5.39 mg/m3,精度可达10×10-6。同时,与商业仪器进行了对比测量实验,气体浓度值基本一致,结果表明:该仪器能够准确测定CO2,水汽浓度。     

基于超声法的微量SF_6泄漏检测

为实现对电力系统中设备内SF6气体泄漏监测,采用超声技术对其进行探测。通过微量气体浓度理论模型寻找出浓度与声速的相关特性,进一步建立单通道超声传感器检测模型,采用DFT数字相位计测相位差法求取声速,进而计算出SF6气体浓度。在研制的超声测量系统上进行SF6标准气体检测试验,该实验在设计的气体标定装置上进行,保证测量结果的可靠性。实验结果表明了该方法测量SF6气体泄漏的可行性,其精度可达μL/L水平,平均相对误差5%左右。     

智能甲烷浓度检测仪的设计

设计了一种基于语音单片机SPCE061A和非加热半导体气体传感器的智能甲烷浓度检测仪,详细介绍了该仪器的工作原理、硬件结构和软件设计。该仪器有LCD显示和语音播报两种输出模式,直观实用;还可通过软件修正灵敏度,克服了传统检测仪器存在的气体传感器输出与甲烷浓度难以线性化、灵敏度随时间和电源电压下降而降低的缺点,保证了测量的准确性。     

高湿状态下烟道气二氧化硫气体监测仪的设计

针对高湿状态下SO2气体浓度难以测量的问题,设计了一种监测仪器。通过原位检测装置还原烟道气内气体状态,经粉尘过滤、烟气气化及原位检测,利用紫外差分光学吸收光谱( DOAS)技术准确测量SO2气体浓度。测试结果表明,采用该仪器测得的SO2气体浓度符合脱硫设施的运营规律,解决了高湿状态下难以准确测量SO2气体浓度的问题。     

基于模糊神经网络的气体检测

介绍了基于模糊神经网络(FNN)的气体检测系统.通过该系统,对甲醛气体进行了定量检测分析.实验结果表明:该系统能以较高的精度检测出气体的浓度,有一定的实用性.     

基于非加热气体传感器的神经网络的气体检测

介绍了基于新型非加热型半导体气体传感器和人工神经网络的气体定量检测系统。通过该系统对酒精气体进行了定量检测分析。实验结果表明:系统能以较高的精度检测出气体的浓度,具有较高的实用性。     

检测NO 气体的双臂式光纤束传感系统的研究

本文建立了一检测有害气体的双臂式光纤束传感器系统 ,确定了传感器探头内光纤束端面上单根光纤的最佳排列方式 .对 NO气体的特性进行了研究 ,在不同浓度下 ,得到了 NO气体对光的吸收谱和某一波长下 NO气体吸收率随气体浓度、光程的变化特性 .实验结果表明在一定条件下 NO气体浓度与吸收百分比成线性关系 .该系统的响应时间仅为 5 s,恢复时间在 10 s之内     

基于非加热气体传感器和神经网络的气体检测

介绍了基于新型非加热型半导体气体传感器和人工神经网络的气体定量检测系统.通过该系统对酒精气体进行了定量检测分析.实验结果表明:系统能以较高的精度检测出气体的浓度,具有较高的实用性.     

一种便携式室内空气质量快速检测仪设计

设计一种涉及室内甲醛（ HCHO）、氨（ NH3）和苯（ C6 H6）三种有害气体浓度的便携式快速检测仪。该仪器采用新型电化学传感器与基于FPGA的新型高精度信号处理电路得到对应气体的初始浓度值,并结合室内环境气压和温湿度实时监测情况,修正初始浓度值,对浓度超标气体进行声光报警。该仪器具有检测速度快、精度高和携带方便等优点,为大众家庭实时快速检测室内空气质量提供一种简单可靠的方法与手段。     

气体检测中基于MEMS技术的近红外光谱仪设计

根据传统近红外光谱仪的不足,利用MEMS微镜设计了近红外光谱仪的光路,并给出了仪器的设计框架,设计了仪器的上位机程序;利用单色仪和29.4%的甲烷气体样品和对样机进行测试,实验结果表明:在10～35℃内,仪器波长稳定性小于2 nm,并能够观测到甲烷在1650 nm附近吸光度约为0.01的吸收峰。MEMS技术应用在近红外光谱仪中,对于气体检测是可行的,并且能够使仪器做到便携式。     

A MEMS-based low pressure, light gas density and binary concentration sensor

A new MEMS-based density and binary gas concentration sensor is discussed. The micromachined sensor is made using a resonating silicon tube. Gas density and concentration test data over pressure for air, hydrogen, nitrogen, argon, methane, carbon dioxide, sulfur hexafluoride and gas mixtures are presented. The measurement of the density low pressure (101-400 kPa) hydrogen is demonstrated. Coupling binary gas concentration and density measurements of low pressure, light gases like hydrogen and methane opens up new sensing applications like fuel cells, energy management, chemical and semiconductor processing.     

智能式驾驶员酒后开车监控器

利用ＱＭ－Ｙ２２型半导体电阻式高选择性酒敏元件作为传感器，采用ＭＣＳ－５１单片机（８０３１）设计、制作的这一监控器，除能显示驾驶员饮酒的浓度之外，还有报警、记录、控制功能，而对非驾驶员饮酒不发生动作。     

在线气体分析系统在炼钢厂的应用

介绍宣钢炼钢厂转炉煤气回收过程的在线气体分析,比较激光分析仪和抽气式气体分析仪的工作原理及特点。     

基于光谱吸收式光纤乙炔气体监测系统的研

选用分布反馈式半导体激光器(DFB LD)作为激发光源,带尾纤的气体吸收气室作为传感器的探测头,以及锁相放大器来提取信号,并通过谐波检测技术对所提取的微弱信号进行处理,设计了一套远距离在线测量乙炔气体的监测仪器.经过理论分析和系统实验,表明系统设计方案可行,具有较高的精度和一定的应用前景.     

基于LonWorks总线型智能有毒有害气体变送器的设计

介绍一种基于LonWorks总线型智能有毒有害气体变送器的工作原理、硬件电路设计和软件设计。这种智能变送器不仅具有大屏幕液晶显示、声光报警功能,而且带有LonWorks总线接口,能够广泛应用于LonWorks总线系统或其他DCS系统中。     

A new instrument for passive remote sensing: 1. Measurements of sunlight-induced chlorophyll fluorescence

Under natural sunlight illumination, the chlorophyll fluorescence emitted by the vegetation represents less than 3% of the reflected light in the near infrared part of the spectrum. This small amount is difficult to quantify except at certain wavelengths, where the solar spectrum is attenuated (Fraunhofer lines). An instrument measuring the in-filling of the atmospheric oxygen absorption band at 760 nm by chlorophyll fluorescence has been designed and constructed at the “Laboratoire pour l'Utilisation du Rayonnement Electromagnetique” in Orsay, France. The system was calibrated against a pulsed fluorimeter (FIPAM), especially developed for monitoring chlorophyll fluorescence at distance. The penetration of diuron, a herbicide acting on photosynthesis, was monitored by the passive instrument for several days on a corn canopy. A good agreement was found between gas exchange and variable chlorophyll fluorescence at the canopy level and variable fluorescence at the leaf level. The potential application of the passive chlorophyll fluorescence measurements for long range vegetation remote sensing is discussed.     

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。     

井涌井漏监测系统设计

在石油勘探开发中,尤其随着欠平衡钻井的推广应用,通过钻井液池相应参数的监测,可指导钻井作业快速、安全、有效地进行。系统采用友好的人机界面,通过对钻井液池出入口密度、温度、电导率、硫化氢气体含量及钻井液总体积的实时测量。可有效地监测各参数的变化,判断可能出现的井漏,井喷等异常工况,并具有报警及历史数据查询等功能。系统宜于井队配备,可与综合录井仪系统无缝连接,实现数据共享;更适于无综合录井仪系统情况下,井队独自完成对井涌井漏的监测。     

基于IBA-LSSVM强迫选择模型的民用飞机着陆滑行仪表灯常亮故障关联检测

民用飞机着陆滑行仪表灯是故障检测系统的重要组成部分，因民用飞机在地面滑行过程中，电气接口易受到电磁干扰，引起着陆滑行仪表灯常亮故障，在飞行过程中增加了安全隐患。为此，提出引入IBA-LSSVM强迫选择模型的民用飞机着陆滑行仪表灯常亮故障关联检测方法。分析仪表灯常亮故障产生的原因，利用Python编程数据采集飞机起飞、近进、降落、地面滑行时的照明信号及电气交联数据，通过控制逻辑，建立数据关联检测逻辑关系数据库。利用自适应多普勒补偿方法改进蝙蝠算法（IBA），检测着陆滑行灯常亮故障特征，在强迫选择部分，构建IBA-LSSVM模型，将分布式博弈和线性输出调节理论相结合，抵消外部干扰，完成着陆滑行灯常亮故障检测。Matlab仿真测试结果表明：所提方法的故障识别率均在95%以上，故障识别准确率可以达到97.3%，故障识别时间低于2ms，可有效识别故障数据，降低飞行安全隐患。