谐波检测在激光气体分析仪中的应用

在冶金、化工、环保各工业领域中,管道内特定气体浓度检测是工艺优化、安全生产、环保排放等工业过程的重要参考依据。激光分析仪具有原位式安装、响应时间快、维护简便等优点,是很多生产工艺不可或缺的气体浓度检测仪表。在光源驱动端完成光强的高频调制,光通过被待测气体被吸收后达到接收端,在接收端采用调制频率的倍频解调出对应的谐波,再由谐波信息计算气体浓度。由此通过可调谐半导体激光光谱吸收技术与谐波检测技术结合,气体检测精度会大幅提高。通过发射光调制和接收光解调完成了被吸收后光强的二次谐波提取,并通过标准气测试验证了系统的线性误差完全满足应用需求。     

新型非分光红外CO2气体浓度分析仪的开发与研究

本文在分析红外检测技术与Lamber-Beer定律的基础上,将电调制光源和新型传感器应用于CO2气体浓度检测仪器中,设计了一种双通道一体化的新型非分光红外CO2气体浓度分析仪.重点介绍了该分析仪的调制光源、气室、传感器及其信号采集、处理电路的设计,并通过后期实验的测试,验证了设计方案的可行性.该分析仪具有精度高、稳定性好、体积小、响应迅速等特点.     

激光气体分析仪在催化烟道气中的应用

主要介绍了激光的产生、特点及应用技术,并且以催化烟道气体分析为应用实例,介绍了LGA-4000激光气体分析仪在工业生产过程中的应用及经济价值。并分析了激光气体分析仪在实际使用中需改进的问题。     

单光源多组分红外在线分析仪设计

基于红外光谱吸收原理,设计了一种单光源单光路的在线分析仪。在实验室环境下,利用SO2进行实验,并对实验结果进行分析。实验结果表明:该分析仪具有很好的准确性、重复性和稳定性,实现了多种气体的在线测量。     

在线气体分析仪在空分生产中的应用

0引言濮阳龙宇化工有限公司空分使用的在线分析系统是由重庆特瑞尔分析仪器有限公司提供的鸭9100空分在线分析系统．本系统是针对该公司空分的要求进行设计的成套装置。本项目包括分析微量CO2、产品O2、微量O2、常量O2、微量H2O等几种组分。     

模糊PID在电阻加热炉温控系统中的应用

在PID控制和Fuzzy控制的基础上,提出了一种模糊自调整PID控制,并基于Matlab对电阻加热炉温控系统进行了仿真。结果表明,模糊PID控制能使系统达到良好的控制效果。     

内模PID控制器在电阻加热炉温控系统中的应用

本文介绍了内模控制(IMC)的基本原理及内模PID控制器的设计方法,进而将这种控制方法应用到电阻加热炉温控系统中.内模PID控制器只有一个可调参数,整定方法简单,克服了常规PID参数整定复杂的缺点,易为工程技术人员掌握.MATLAB仿真结果表明内模PID控制系统具有较好的动态性能和较强的鲁棒性,有效提高了系统的控制品质...     

神经网络PID控制在恒温恒液位系统中的应用

本文讨论了基于神经网络理论的PID控制，并将其应用于恒温恒液位控制系统，利用神经网络的自学习能力在线整定控制器参数。试验结果表明神经网络PID控制器具有较高的工和较强的适就生，可以获得满意的控制效果。     

电容式倾角传感器在底盘悬挂系统中的应用

以P89V51RD2FN单片机为控制核心,采用电容式倾角传感器实时测量车辆底盘的倾斜角,并用光电传感器检测车辆最终运动姿态和车速。光电传感器和倾角传感器将实时测量信号馈送至单片机,并采用增量式PID控制算法确保车辆能够达到平衡。利用CANBUS 2.0将数据传输至车载电脑来达到智能化车姿控制。实验结果表明:系统响应时间快,精度高,性能稳定。     

热源式红外目标运动模拟器测控系统设计

根据所研制的红外目标运动模拟器的测控需求,设计了基于单片机C8051F020的测控系统.测控系统的硬件和软件结构均采用标准化、模块化的设计思想,系统具备可扩展、可裁减的能力.采用增量式PID温度控制算法实现红外目标的发热温度控制,达到了控制精度的要求.实践证明:设计的模拟器测控系统运行稳定、可靠,满足各项测控指标.     

电调制NDIR传感器信噪比改善方法研究

介绍电调制非分光红外(NDIR)传感器信噪比改善方法。以煤中微量元素的测试为基础,研究了采用NDIR传感器在测量其中元素所对应的气体浓度中存在的以下问题:光源稳定性对分析结果的影响、温度对试验结果的影响、气室噪声对试验结果的影响以及后期微弱信号处理过程中滤波方法对试验结果的影响等问题,探讨了这些问题可能存在的原因,并有针对性地进行了相应的设计改进和方法优化,使整个测试系统的信噪比有较大提高。     

光纤温度传感系统中信号去噪方法

针对光纤温度传感系统采集的温度信号噪声较大的问题,分析了温度采集过程中干扰噪声信号的特点、滑动平均滤波和小波变换两种方法对信号去噪的效果.针对采集的温度信号,选择合适的小波去噪方法,并确定了最优的小波基和分级层数,将经过平移滑动滤波算法处理后的温度信号,进一步进行小波去噪处理,并将均方根误差(RMSE)、信噪比(SNR)及去噪信号的平滑度指标R,作为判定去噪效果的依据.实验结果表明:综合去噪算法能够有效去除有用信号中的干扰噪声,在信号无失真的情况下信噪比可以提升10～12 dB.     

高精度实时荧光定量PCR温控系统的设计与仿真

针对目前国产实时荧光定量PCR温控系统升降温速度慢和精度低的问题,提出了一种改进的模糊自适应PID算法。首先根据热力学公式,建立了实时荧光定量PCR温控系统的数学模型,在模糊自适应PID算法的基础上加了一个在线调整量化因子和比例因子的智能调整器,根据设定的模糊控制规则实时优化PID参数、量化因子和比例因子,由PID控制器和智能调整器控制实时荧光定量PCR的温度。采用Simulink对PCR温控系统进行仿真,结果表明：设计的模糊自适应PID控制器控制精度达到[0.1 ℃],快速稳定以后,能达到[0.01 ℃],升降温速度大于等于[7.0 ℃/s],完全能够满足实时荧光定量PCR温控系统对温度精度和升降温速度的要求。     

变系数PID控温系统在半导体气体传感器中的应用

提出了一种用于半导体气体传感器的温度控制电路,包含键盘输入、液晶显示、温度采集、数控调压等模块,采用变系数PID算法实现对降压模块输出电压的调控,控制气敏元件的温度.实验表明:与恒压加热和常规PID控温相比,变系数PID控温的调节时间短、超调量小,具有较强的抗干扰能力.350℃加热时,与恒压加热相比调节时间从234 s缩短到了6 s,当环境温度从30℃变化到50℃时恒压加热敏感元件温度上升9℃,而改进后温度变化不超过0.3℃,是一种很有潜力的半导体型气体传感器控温系统.     

用于气体差分检测的微弱信号处理电路的研究

为了提高气体差分传感系统的信噪比,基于微弱信号的相关检测原理,设计了以锁相放大器为核心的微弱信号处理电路。实验表明:电路输出电压与检测气体体积分数呈线性关系,电路对气体体积分数的检测极限为150×10-6,检测系统对检测气体体积分数的误差为1%,具有较好的重复性及选择性。     

模糊PID算法在燃气热水器水温控制中的应用

燃气热水器的水加热过程是非线性、时变的纯延迟控制过程,在燃气热水器水温控制系统中采用传统的PID控制算法进行温度控制难以达到满意的效果。本文提出一种采用模糊算法在线自动整定PID参数的方法,实现了燃气热水器水温的高精度恒温控制。结果表明:采用模糊PID算法的控制器响应快,超调小,控制效果更好。     

基于宽域氧传感器的空燃比分析仪设计与实现

根据LSU 4.9宽域氧传感器的特性,采用通用元件、以STM32F103作为控制算法的实现平台,展开了空燃比分析仪的设计与实现.在硬件方面,以LSU4.9宽域氧传感器中氧化锆的负温度系数(NTC)特性为基础,提出了一种通过交流电压比较内阻值的方式控制氧传感器的温度.此方法不仅简化了电路,而且消除了因测量电路的差异性所产生的影响;在软件方面,针对泵电流存在的摄动,提出了采用比例-积分-微分神经网络(PIDNN)算法实现对氧传感器的反馈控制.实验表明:设计的空燃比分析仪可满足快速启动的要求,且能在0％～12.1％的氧气浓度范围内实现准确测量,动态响应时间短,能良好地跟踪环境氧气浓度的变化.     

一种大功率TEC温控系统的设计

小功率半导体激光器常采用TEC片进行温度控制,其中,TEC片工作电压为5V,工作电流低于4A的应用已经有了几种成熟的芯片方案,而更高电压和电流的TEC温控需要自行设计控制系统。设计了一种基于AVR单片机ATmega128,适用于较大功率TEC片的温控系统,主要技术指标包括：TEC片工作电压范围6V-24V,峰值电流≤20A,控温范围：0-70℃,控温精度±0.05℃。使用负温度系数热敏电阻采集温度,包含温度信息的电压值转化为数字量输入单片机,单片机根据位置式PID控制算法的计算结果输出控制信号,驱动由两片BTN7971B构成的H桥电路,H桥输出电压提供给TEC片。对硬件和软件的实现方法进行了详细分析,重视控温精度、系统的可靠性设计。经过实际测试,可实现前述技术指标,能满足较大功率半导体激光器的控温要求。     

基于UMAC的高精密机床开放式数控系统探析

文章以高精密五轴机床为对象、以UMAC为基础,开发了一套开放式数控系统。首先﹐在Windows 10操作系统下构建了硬件平台;然后,进行了相关的软件系统设计。在设计过程中,通过多种模块化的方法,实现系统的不同功能--包括对机床的控制、工艺参数设置以及人机交互等;最后,通过试验验证了开放式数控系统的可用性。     

分布式光栅传感网络的高精度温度控制系统设计

针对分布式光栅传感网络中由于制作工艺和预应力等因素导致的中心波长不匹配问题,设计了基于半导体制冷器（TEC）的温度控制系统,提高了解调系统的解调范围和精度。基于ARM＋LTCl923＋高精度DA的系统构架实现了同时对多路TEC温度的精确控制,达到了调节分布式光栅传感网络中作为参考的每路光纤Bragg光栅（FBG）中心波长的目的,使得各参考光栅与其相应的传感光栅中心波长得以匹配。实验结果表明：该系统可重复性良好,并在一定的温度范围内有较高的调控精度。