灰尘传感器的研制及应用

本文介绍一种光纤烟尘传感器,用于测量烟气,灰尘的相对浓度,尤其适用于恶劣和危险环境中的测量及控制。文中还给出了该仪器对高炉布袋除尘器破损的测量实例。     

光纤烟气光学密度传感器的研制及应用

微小颗粒场相对浓度的测量在大气、工业炉、化工厂及火灾研究等领域有着广阔的应用前景。研制成功一种光纤烟气传感器，用于测量烟气的光学密度。尤其适用于恶劣和危险环境中的测量及自动控制。文中还给出该仪器对火灾烟气的测量实例。     

吸收式光纤甲烷气体传感器的研究

研究和讨论了一种易于实现的光谱吸收型光纤甲烷传感器,该传感器基于比尔朗伯定律,采用双光路结构,大大提高了传感器的灵敏度和测量精度,大气和工业污染中的其它气体分子浓度也可用类似方法测量。     

吸收式环境气体光纤传感器

介绍了用差动吸收法测量气体浓度的光纤遥测系统，并用可见光吸收实现对ＮＯ２浓度测量和用近红外光吸收实现ＣＨ４浓度测量。大气和工业污染环境中的其它气体分子浓度也可用类似方法测量。     

吸收式光纤甲烷气体传感器的研究

研究和讨论了一种易于实现的光谱吸收型光烷传感器。该传感器基于比尔－朗伯定律，采用双光路结构，大大提高了传感器的灵敏度和测量精度。大气和工业污染中的其它气体分子浓度也可用类似方法测量。     

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。     

测量胆固醇含量的生物传感器研究进展

介绍目前测量人体血液（或血清）中胆固醇总量、自由胆固醇含量及测定鸡蛋、奶油等食品中胆固醇含量的生物传感器的结构、分类、特点、研究现状及发展趋势。     

用光纤传感系统对汽油机燃烧循环变动测量和评价

研制了一种光纤燃烧传感系统，用以测量汽油机燃烧火焰光谱，试验中测量了CH（431nm),C29516nm)及H2O（588nm）三种特征谱线在不同工况下的光强变化曲线。并提出了一种新的评价燃烧循环变动的方法，即用光变化曲线的特生参数来评价，试验结果表明，光强变化曲线能够反映燃烧过程进行的好坏及燃烧的时间特性，可以用来进行燃烧循环变动的评价。     

用光纤技术及荧光法实时测量海藻浓度及其分布的研究

在阐述浮游植物的荧光性基础上，提出了用光纤技术及荧光法产时测量海藻浓度及其分布的一种有效方法，建立了传感器的数学模型，并分析了测量灵敏度，理论分析和实验结果表明，该测量方法是完全可行的。     

光纤Fabry—Perot干涉式声发射传感器的研究

介绍一种采用光纤Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ干涉原理实现以ＡＥ波检测的传感器,其振幅的分辨率高达埃级（１０＾－１０ｍ）,频带扩展到１．４ＭＨｚ,且具有良好的测量稳定性和可靠性。     

高精度光散射气溶胶质量浓度测量系统的信号处理研究

气溶胶质量浓度是评价大气环境变化的关键参数,光散射法是测量该参数的有效方法。但现有反演模型多采用散射光信号积分量反演质量浓度,导致颗粒物细化信息丢失,且未考虑颗粒形貌因素。针对上述问题,本文提出了一种采用散射光信号幅度分布反演气溶胶质量浓度的分形模型,充分利用了颗粒散射光的信号幅度信息与数目信息,有效提高了反演精度。实验结果表明：对于烟尘和空气样品,分形模型质量浓度反演值与实际测量值吻合,拟合直线斜率与1的绝对差为0.034和0.016,相关系数高于0.999,实验平均相对误差均小于7.7%,而电压积分量反演的质量浓度平均相对误差则在18.7%以内。该研究为光散射法应用于在线监测气溶胶质量浓度提供了一种新的精确反演方法。     

Detection of Asian dust storms from geostationary satellite observations of the INSAT-3D imager

Asian dust storm outbreaks significantly influence air quality, weather, and climate. Therefore, it is desirable to have qualitative and quantitative information on the time, location, and coverage of these outbreaks at high spatial and temporal resolution. The imager on board the Indian metrological geostationary satellite INSAT-3D observes Asia at a temporal resolution of 30 min and a spatial resolution of 1, 4, 8, and 4 km in the visible, middle infrared (MIR), water vapour (WV), and thermal infrared (TIR) bands, respectively. In this article, an algorithm is described for detecting desert dust storms from INSAT-3D imager data. The algorithm described here is a combination of various pre-existing methods such as infrared split-window, MIR and TIR brightness temperature difference, and visible to MIR reflectance ratio, which are based on the fact that dust exhibits features of spectral dependence and contrast over the visible, MIR, and TIR spectrum that are different from clouds, surface, and clear-sky atmosphere. Using the Atmospheric Infrared Sounder (Aqua/AIRS) dust score as proxy, INSAT-3D dust storm products were tested under different scenarios such as dust storms and dust transport in Asia. TIR observations from the geostationary platform of INSAT-3D allows computation of the infrared difference dust index (IDDI), which gives a quantitative measure of dust loading relative to clear atmosphere. Moreover, due to the high temporal resolution (30 min) of INSAT-3D observations, INSAT-3D-derived dust products allow more precise monitoring of dust transportation as compared with dust products derived from polar satellite observations.     

煤矿巷道喷雾降尘智能控制系统设计

介绍了喷雾降尘机理,分析了影响喷雾降尘效果的重要因素,设计了一种煤矿巷道喷雾降尘智能控制系统。该控制系统利用粉尘浓度传感器检测粉尘浓度,通过单片机比较粉尘浓度标准值与在线监控测量值,当粉尘浓度超标时,单片机发出喷雾降尘指令,若粉尘浓度低于标准值,则停止降尘。试运行结果表明,该系统实现了自动控制喷雾降尘功能,调试方便,降尘效果较好。     

基于电荷感应的粉尘浓度检测技术与试验研究

介绍了电荷感应法在粉尘浓度测量中的应用,提出了用交变电场中传感器感应电压来表征粉尘浓度的测量方法,并进行了理论推导。在此基础上,设计了圆柱形传感器,并搭建了浓度检测试验平台,进行了模拟试验研究。试验结果表明:此装置可用于粉尘浓度为0.81~1.99g/m3的测量环境,其测量值与实际值的平均误差为1.8%。     

煤尘爆炸特征参数影响因素研究

采用20L球形爆炸装置研究了煤尘粒径、浓度、点火能量对煤尘爆炸最大压力、爆炸最大压力上升速率的影响。研究结果表明,在煤尘粒径一定的条件下,随着煤尘浓度的增大,爆炸最大压力及爆炸最大压力上升速率先增大后减小,煤尘浓度在400~480g/m3之间取得爆炸最大压力最大值0.94MPa、爆炸最大压力上升速率最大值28.79MPa/s;在煤尘浓度一定的条件下,爆炸最大压力不随煤尘粒径的减小而单调变化,爆炸最大压力上升速率随煤尘粒径的减小而逐渐增大;随着点火能量的增大,爆炸最大压力及爆炸最大压力上升速率明显增加。     

模糊PID控制在抑尘剂溶液自动配比系统中的应用

针对传统的人工地面配液法或基于配液阀的手控配液法存在的配液精确度低、难以满足抑尘剂浓度实时变化要求的问题,介绍了一种抑尘剂溶液自动配比系统的工作原理,重点阐述了模糊PID控制算法在该系统中的应用方案及实现过程。该系统根据检测到的粉尘浓度计算所需的抑尘剂溶液浓度,采用常规PID算法控制定目标浓度的溶液配比,采用模糊PID算法控制目标浓度实时变化的溶液配比。实验结果表明,与常规PID算法相比,模糊PID算法用于抑尘剂溶液自动配比时配液精确度更高,误差更小。     

感应式粉尘浓度检测方法

通过建立带电颗粒与棒状电极间的物理模型和对棒状电极电荷感应空间灵敏度的分析,提出电荷感应法粉尘浓度检测方法.并通过实验验证该检测方法的准确性.     

动态检测水胶比的核子密度装置的设计

为了满足灌浆工程中水泥粉煤灰浆液密度的精确计量,设计了一种非接触在线动态监测水胶比的核密度装置。该装置的监测原理是基于水泥粉煤灰浆液对γ射线的衰减特性,衰减量和浆液的密度有关,在确定射源强度、射线探测器和待测浆液厚度的基础上,通过数学模型可以计算出浆液密度和水胶比。实验结果表明:该仪器具有稳定性好、精度和灵敏度高、响应速度快等特点,在高温、潮湿、高灰尘的恶劣施工现场能正常工作。     

矿井局部通风机智能控制系统的设计

针对传统的矿井局部通风机变频控制系统仅随瓦斯浓度调节风量而存在的不足,文章提出了一种兼顾瓦斯浓度和煤尘浓度的矿井局部通风机智能控制系统的设计方案,介绍了基于模糊PID控制的瓦斯、煤尘浓度的模糊控制器的设计。通过对瓦斯浓度模糊控制器以及煤尘浓度模糊控制器的仿真可以看出,随着工作面瓦斯和煤尘浓度的不同,该智能控制系统会根据爆炸性气体的浓度变化,自动、连续、实时地对局部通风机进行调速。     

基于可调谐激光光谱的气体传感系统的研究

为了准确快速的检测气体浓度,基于可调谐激光吸收光谱法,设计了一套气体传感系统.研制了带有光纤准直的透射式光学传感气室,采用半导体激光器作为光源,气体的吸收光谱信号由光电探测器接收,经锁相放大器检测出谐波信号,用二次谐波和一次谐波的比值来获得气体的浓度,消除了光强波动、粉尘及视窗污染的影响.实验表明,二次谐波和一次谐波的比值与气体浓度值之间的线性相关度可达0.9944,可以准确获得气体的浓度信息.