吸收光谱式光纤瓦斯传感器的参数设计

在简述非功能型吸收光谱式光纤瓦斯传感器原理的基础上，对光波波长的选择问题进行了讨论，提出了一种根据传感器的技术指标确定其基本参数（气室长度Ｌ，光电原件的参数等）的方法，并建立了相应的数学模型，分析表明，增大Ｌ或减少σｉ／ｉ（光电流的测量标准差σｉ与光电流之比）都能起到减少ｃ的测量误差，提高瓦斯探测度灵敏度和分辨率的作用，设计时，应首先根据市场情况尽可能地选小σｉ／ｉ，然后再根据传感器的性能指标确定     

光干涉瓦斯传感器的研究

叙述了光干涉瓦斯传感器的研究过程和取得的成果，通过研究，光干涉瓦斯传感器的关键环节--光干涉瓦斯传感器的极精细、微弱的光干涉信号转换为电信号的问题得到了解决.并阐述了其应用前景和所能产生的社会经济效益.     

瓦斯传感器检测方法研究

针对气体光纤传感器的检测原理,研究了一种全新的结合两种检测原理的瓦斯气体传感器系统。根据红外光谱吸收的方法,采用LED光源,将双波长差分检测结构与谐波检测原理结合起来。经实验表明,可提高系统的可靠性,降低系统误差。     

基于LoRa无线通信的矿用瓦斯检测传感器设计

针对目前有线瓦斯传感器系统布线十分繁琐并存在监测盲区等问题,提出了一种基于LoRa无线通信的瓦斯传感器设计方案,介绍了该传感器的工作原理、硬件组成、软件设计。测试结果显示,该传感器具有功耗低、安装简便、安装范围广泛等优点,可以实时检测井下任何地点的瓦斯数据。     

浅谈热催化燃烧式甲烷传感器检测瓦斯的适用性

介绍了甲烷传感器的结构及原理、技术性能及影响其性能的因素,探讨了使用载体催化元件的适应性问题.     

基于差分吸收法光纤瓦斯传感器的研究

文章提出了一种基于差分吸收原理的光纤瓦斯传感器的检测方法,根据瓦斯在近红外波段的吸收特性,利用光纤光栅优良的窄带滤波特性实现了瓦斯的远距离监测。可应用于煤矿、天然气站等领域进行现场实时监测。     

煤矿瓦斯检测传感器的现状及发展趋势

矿井瓦斯的监测与治理一直是煤炭行业安全管理工作的重中之重。催化燃烧式瓦斯检测具有精度高、价格低等优点,已在我国煤矿广泛应用。但催化燃烧式瓦斯检测也存在零漂及稳定性一般等问题,亟需改进。因此,改进传感器的可靠性及长期稳定性,提高易维护性,降低维护成本,对提高煤矿的安全效益和经济效益都具有十分重要的意义。     

瓦斯检测传感器概述

阐述了两种国内外井下常用瓦斯检测传感器的工作原理,比较了它们的优缺点,分析了瓦斯检测中遇到的问题,探讨了现有瓦斯传感器存在问题的解决方案并对新式瓦斯检测仪器的发展方向提出了见解.     

差分光学吸收光谱法精确测量煤矿瓦斯浓度

差分吸收光谱技术被广泛应用于测量大气中微量元素的浓度，并利用最小二乘法来反演待测气体的浓度，该方法是利用激光器发出激光并接收，在传输中，由于瓦斯气体分子在一定波段对光有吸收特性，使光谱具有了瓦斯的特性，在通过与光源发出的光进行比较，反演瓦斯气体在矿井中的浓度。它能实现在线自动监测。     

基于光谱吸收煤矿瓦斯检测技术的研究

针对目前煤矿井下瓦斯浓度检测技术存在的不足,在红外光谱差分吸收检测模型的基础上设计了单波长双光路的瓦斯浓度检测仪。在实验室环境下测量不同瓦斯浓度下检测仪输出的电压值,得到二者之间的拟合曲线,对测量结果的分析可以看出该系统的测量误差<2.5%,甲烷浓度检测能力较宽,满足煤矿瓦斯浓度检测的要求。     

基于光谱吸收原理的光纤甲烷传感器

提出一种基于红外吸收原理光纤甲烷传感器的检测方法,利用差分吸收法消除光源不稳定及光电器件的热零点漂移、零点漂移对测量准确度的影响。实验结果表明系统性能较为稳定,灵敏度较高,测量范围宽,重复性较好,适用于煤矿井下瓦斯检测。     

基于光谱吸收激光式甲烷传感器

针对甲烷传感器存在的"高浓度中毒"、零点漂移、响应时间慢、受高温高湿及其他气体影响使用寿命短等缺陷,在近红外光谱控制技术日益成熟的前提下,提出了一种基于光谱吸收原理的激光式甲烷传感器,传感器能够及时、准确地检测瓦斯气体的产生源、浓度,对于煤矿安全生产有着十分重要的意义。     

低温氮吸附法和高压吸附甲烷法研究煤的吸附能力

选取几组不同变质程度的煤样(无烟煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、褐煤),在液氮温度下,通过测试煤样在气体饱和蒸气压力范围内对N2的吸附过程及吸附量,绘制低温氮吸附下的Langmuir吸附曲线综合图;同时,对煤样进行高压等温吸附甲烷试验。结果表明,这几组不同变质程度煤低温氮吸附的能力依次为:无烟煤>肥煤>瘦煤>褐煤>贫煤>焦煤,高压吸附甲烷的能力为:贫煤>无烟煤>褐煤>肥煤>瘦煤>焦煤。经过比较分析,在高压条件下,二者的吸附量是有差别的。     

基于特征吸收光谱的甲烷气体浓度静态检测方法研究

根据甲烷气体的吸收光谱设计了井下甲烷实时检测系统。在分析甲烷气体对应的特征光谱吸收波长的基础上,采用静态傅里叶变换干涉具和线阵CCD探测器,在对干涉条纹进行傅里叶变换后得到光谱信息,从而求出各波长上的光强衰减量。通过仿真实验,计算了瓦斯浓度关于光源光强、出射光强的函数关系,选择了10mW的激光器。根据比尔-朗伯定理及浓度程长积公式,给出了甲烷浓度的表达式,检测系统的最小探测浓度为0.02%,可满足井下甲烷浓度0%～5%的范围及0.10%的精度要求。实验证明,采用傅里叶变换光谱分析法求解甲烷浓度可达到井下实时监测的要求。     

瓦斯抑爆材料研究进展及瓦斯吸收剂初步研究

瓦斯抑爆材料作为瓦斯治理的辅助技术,在瓦斯爆炸发生后,可以降低瓦斯爆炸的危害。本文总结了瓦斯抑爆材料的研究进展,并提出以吸附降低瓦斯浓度的方式设计瓦斯抑爆材料的设想,并以甲烷作为瓦斯的模型气体,用顶空气相色谱法测定吸收液中甲烷的浓度,研究了3种吸收剂十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、土温80(Tween 80)对甲烷的吸收效果。结果表明三种吸收剂均对甲烷有一定吸收作用,且Tween 80的吸收效果最好。     

吸附与应力耦合作用影响下煤体瓦斯渗透规律的实验研究

利用自行研制的真三轴煤岩渗透测试系统对煤样试件进行了不同应力条件下不同吸附瓦斯压力的渗透率测定,研究了吸附与应力耦合作用影响下煤体瓦斯渗透规律。结果表明:在一定应力条件下,随着煤样内瓦斯吸附量的降低,渗透率可能会出现2种情况:一是渗透率将不断地增加;二是渗透率先减小,当减小到最小值后,渗透率将不断增加。在瓦斯压力一定的条件下,降低煤样所受围压,渗透率与围压间较好地符合负指数函数的关系。     

基于多传感器的煤矿探测机器人控制系统研究

针对煤矿探测机器人在煤矿井下事故现场未知环境中的控制需求,研究了基于多传感器的智能控制系统原理与构架方式,提出了煤矿探测机器人3层分布式模块化控制结构,其核心决策规划系统采用多智能体Agent原理进行设计,各个功能Agent按照机器人的行为决策过程递阶分布,各模块间按照反应式的行为准则相互协调配合,完成探测机器人的决策与控制过程。经试验验证,该系统可以使煤矿探测机器人具有处理复杂任务与应对煤矿井下地形环境的能力,实现了机器人的智能控制。     

甲烷体积分数电化学传感器稳定性分析

直接的甲烷电化学检测是通过在电极表面直接氧化甲烷或吸附甲烷导致电流或者电压发生变化来检测。首先采用循环伏安法在镍电极表面修饰了氢氧化镍,制备出氢氧化镍修饰镍电极,然后通过甲烷的氢氧化镍电化学实验,分析甲烷在镍电极上的电化学行为,得到甲烷的电催化活性和电化学传感器的稳定性。从而证明此类电化学传感器在甲烷体积分数检测上的可应用性。     

煤层气注入增产法的探讨

煤层气储集层具有构造复杂、含气量低、渗透率低、原始储层压力低等特点，注入增产法（ECBM）是当前提高煤层气采收率的主要方法之一，也是目前国内外煤层气开发单位集中力量重点研究的驱替增产技术。本文在石油系统相关经验的基础上，主要从注入增产机理、注气井网类型、地面设备流程、注采动态分析模式等四方面较综合地阐述了注入增产的方式方法。