基于微型泵吸式的矿用红外一氧化碳传感器研制

现有基于电化学原理的矿用一氧化碳传感器测量数据易受烷类气体、氢气苯类等气体及矿井环境压力的影响,测量结果误差大,且需定期调校。针对该问题,研制了一种基于微型泵吸式的矿用红外一氧化碳传感器。该传感器基于非分散式红外吸收原理,利用CO气体对4.5μm的红外辐射具有强烈的吸收,通过测量红外辐射的初始能量和红外辐射被气体吸收后的能量,检测出CO气体浓度。针对扩散式一氧化碳传感器检测采样速度慢,检测结果容易受检测环境的风速、温度等外界因素干扰的问题,采用微型泵吸式检测方式,气体通过微型气泵的流动进入红外敏感元件气室,保证了传感器气流的稳定性。6个月的工业性试验结果表明,该传感器相比传统电化学传感器,具有红外波长固定、测量数据不受其他气体影响的优势;使用中,矿用红外一氧化碳传感器的维护周期大于6个月,主要维护操作是清洁处理,无需更换敏感元件及标校。     

IRceL系列红外气体传感器

英国城市技术有限公司（CityTechnology Ltd．）于2007年初向全球推出了应用于工业安全领域的电子红外线气体传感器IRceL系列。该系列红外气体传感器可检测0-5％vol范围内的二氧化碳气体和0-100％LEL范围内的甲烷气体。由于采用了独特的光学结构设计，这系列传感器具有较长的使用寿命和高抗损性能。     

基于红外热效应的电容式气体传感器研究

提出了一种利用气体吸收红外并产生热效应现象检测气体的方法,设计并制造了一种红外电容式气体传感器.该气体传感器采用在密封气室中密封纯净的被测气体,利用被测气体吸收红外的热效应并由此产生压力变化,该压力变化转换为弹性应变膜的应变致使平板电容器的电容变化,由于环境中被测气体与密封气室中被测气体对红外的差分吸收,使得电容的变化...     

微型双气体红外传感器的设计与实现

基于朗伯—比尔吸收定律,利用非分光探测技术设计了双气体红外传感器。设计的红外传感器可以检测CH4和CO2。重点介绍了稳定性好、灵敏度高的反射式气室的设计。该气室对红外光源和红外探测器的位置进行了合理的布局,实现了传感器的微型化设计。经过测试,在CH4和CO2气体体积分数较低的范围内,反射式气室红外传感器的最大测量误差仅为±0.05%。     

红外吸收型CO_2气体传感器的设计

根据CO2气体的吸收光谱,基于比尔朗伯定律,设计了一种易于实现的红外吸收型CO2气体传感器。它采用单束双波长非发散性红外测量方法,对CO2气体实现了高精度、高选择性的检测。该传感器结构简单、外形尺寸小、性能稳定、抗干扰能力强,具有广阔的应用前景。     

红外气体传感器的数据处理

为了提高智能型红外气体传感器的性能，通过采集数据分析了数据特点。在仪器的研制中采用数字滤波和神经网络的数据处理方法以克服干扰、提高稳定性和准确性。证明数字滤波方法适用于减小红外气体传感器数据的随机误差，神经网络方法可以拟合出平滑的浓度-比值曲线；应用这些数据处理方法可以充分发挥智能型红外气体传感器的优异性能。     

基于GA-BP神经网络的红外CO2传感器湿度补偿研究*

为了提高红外CO2气体传感器的探测灵敏度和精度,首先研究了不同镀膜对非色散扁锥腔CO2气体传感器的红外吸收效率和灵敏度的影响.然后搭建了湿度实验平台,着重研究了环境湿度对气体浓度测量结果的影响.最后,采用遗传算法优化的BP神经网络算法(GA-BP)对传感器进行了湿度补偿.实验结果表明:在室温条件下、0～2000×10-6浓度范围内,镀金腔体的CO2传感器具有更高的红外吸收效率和灵敏度;在40％～80％湿度范围内,CO2气体传感器的测量误差与相对湿度密切相关,最高误差达645×10-6.采用GA-BP算法数据融合补偿后,传感器湿度漂移得到了较好抑制,整体平均误差小于±110×10-6,表明CO2气体传感器的测量精度得到了大幅提升.     

基于红外光谱的煤矿新型瓦斯传感器的设计

利用E2V公司的IR22GJ红外瓦斯检测模块及CC2430芯片设计了煤矿新型红外瓦斯传感器电路。结合井下气体测量环境和红外光的瓦斯传感器测量原理,利用单片机的外围电路和硬件架构、C语言及汇编语言编写系统程序,研究设计了红外瓦斯传感器系统。最后搭建了气体测量环境,完成了红外吸收型瓦斯浓度检测系统的实验及测试。     

基于ADuC845的石油录井二氧化碳检测仪

引言在石油勘探过程中,二氧化碳检测是一项重要的录井工作,为后续的地质解释评价提供参考依据。从钻井液脱出的气体包括多种烃类气体、氢气、二氧化碳等,在采用红外光谱吸收法之前一般采用热导法检测二氧化碳,这种方法的缺点是易受其他气体的干扰。随着工艺的发展,红外发光源和红外传感器变得更加小巧,红外光谱吸收法逐渐取代了热导法。为了实现准确稳定的检测,除了采用性能优良的红外发光源和红外传感器外,信号采集处理部分也至关重要。其中,稳定可靠的ADC采集和高效的数据处理是二氧化碳检测系统的关键。1红外光谱吸收法原理红外光谱吸收法是利用被测气体对红外光的特征吸收来实现气体成分的浓度分析。当对应某一气体具有特征吸收的     

新型扁锥腔红外CO2气体传感器系统研究

为提高红外CO2气体传感器测量精度,本文利用非分光红外探测技术设计了以白炽灯红外光源、双通道热电堆红外探测器和扁锥腔体为主要元件构成的新型红外CO2气体传感器。采用Zemax光路仿真分析,研究了新型扁锥腔CO2气体传感器探测面光强分布,并结合ANSYS FLUENT软件对扁锥型气室进行结构优化。以STM32单片机为核心,实现了光源电调制,采用ICL7650放大处理探测器的电信号,再由STM32控制ADC进行信号采集,提高了测量系统的抗干扰能力。在此基础上开展了标定和测试实验,结果表明：在25℃环境中,传感器能够准确检测出0-2000 ppm量程范围内的CO2气体浓度,具有较好的重复性和长期稳定性。三组实验平均相对误差最大为5.2%,重复性误差最大为5.5%,稳定度为2.3%。该研究对红外CO2气体传感器结构优化和测量精度的提高具有参考意义。     

基于工业以太网的非分光红外气体分析器设计

为解决传统红外气体分析器稳定性差、测量精度低等问题,研制了一种基于非分光红外吸收原理的新型气体分析器。重点介绍了该气体分析器的电调制红外光源、热释电红外检测器、光/气路结构、信号调理电路及其嵌入式实时监控系统的设计。利用以太网控制器CP2200设计了工业以太网接口,通过以太网接口能够快速准确地发送测量和报警信息。实验结果表明:该红外气体分析器响应快速,测量精度高,稳定性好,具有很高的实用价值。     

一种电子扫描压力测量系统

为了满足风洞试验以及工业对多点、快速、高精度压力测量的要求，作者开发了ＥＳＰＭＳ－１型电子扫描压力测量系统。本文介绍了该系统的结构及特点、传感器信号的放大及选通、三点校准原理、系统软件及系统联调等。该系统特别适用于风洞、发动机等实验，也可用于各种测控系统中。     

基于红外吸收的有害气体监测系统

针对环境监测和工业现场对有害气体浓度精确监测的需要,利用红外吸收光谱检测原理,以DSP芯片TMS320F2812为控制处理核心,设计了能同时检测CO、C02、CH4浓度的有害气体监测系统。简要说明了红外吸收光谱检测原理及系统架构,详细介绍了脉冲调制红外光源、热释电红外探测器、信号调理电路、智能控制处理系统的设计。实验结果表明,该监测系统测量精度高、稳定性能好、具有较高的应用推广价值。     

基于IEEE1451标准的智能变送器接口电路

针对传统传感器只能应用在某种特定网络的问题，采用IEEE1451标准的智能变送器接口模型进行电路的软硬件设计．将传统传感器划分为智能变送器接口模块(STIM)与网络适配器(NCAP)．在智能变送器接口模块中使用8051单片机对变送器传来的信号进行调理、转换和线性化，实现与网络适配器的通信；在网络适配器中使用ARM处理器对智能变送器接口模块进行控制并对传来数据进行处理，且与各种工业网络进行通信．     

矿用红外一氧化碳浓度测试仪的设计研究

基于红外吸收气体检测原理设计了一款矿用红外一氧化碳气体浓度测试仪。该测试仪以AT89C52单片机为核心,实现控制和数据处理,采用双光源双探测器光路结构,对杂质气体和粉尘进行补偿。介绍了滤波放大、A/D转换、红外遥控、声光报警、无线收发、稳压电源等模块的设计。该测试仪的稳定性和测量精度较高,使用寿命较长,适用于煤矿等恶劣工业环境现场的一氧化碳监测。     

超声相控阵用于无损检测的一种新方法

基于超声相控阵技术的无损检测在工业上已经得到广泛应用,相控阵技术的最大优点就是能快速控制和聚焦阵列换能器发射的辐射声束,根据换能器参数设置的不同,辐射声束也会随之改变。所研究的超声相控阵检测系统,对实时信号进行高速采集,将全部22个晶片发射和接收的信号进行存储,并通过检测系统数据处理软件将所存储数据处理,改善了信噪比,提高了横向和纵向分辨率,完成了被检测处的B扫描成像。实验证明：检测系统在工业无损检测方面有较好的应用前景。     

基于组态软件和PLC的锅炉水处理自动监控系统

介绍了集工业控制计算机、MCGS组态软件、PLC、变频器于一体的锅炉水处理自动监控系统.此系统实现了数据的集中管理、自动控制、故障检测等多方面功能,为锅炉的连续、稳定、安全运行提供了保证.     

基于Modbus协议的医用气体压力监控系统开发

介绍了一种基于Modbus协议的医用气体实时压力监控系统的软、硬件设计与实现。系统使用CGYL-202压力变送器对压力数据进行采集,STC12C5408AD单片机对模拟信号进行处理,485总线实现计算机与多个单片机的通信。根据实际需求对Modbus协议做了适当地扩展及优化。系统经过多家医院试点运行,证明可以满足实时监控的要求。     

热释电红外传感器在车辆计数系统中的应用

介绍一种以热释电红外传感器为检测部件的高速公路车辆自动计数系统。在本设计中的红外检测系统是采用新型热释电红外传感器作为探头 ,检测外界信息 ,并转换输出微弱的电信号 ,经运算放大器、比较器和防误触发电路后 ,滤去其他的干扰 ,最后所得信号驱动计数电路计数。整个系统具有性能可靠、灵敏度高、误操作率低、结构简单等特点。     

红外传感器应用时的自动零位跟踪

热敏型红外传感器被用在温度一维分布测量系统中 ,使用时将传感器接入由数字电位器及电阻器组成的电桥中。通过单片机直接控制数字电位器 ,实现了传感器零位的自动跟踪 ,成功地解决了传感器的直流漂移问题