基于GPRS的太阳能可燃气体探测器设计

本文设计以STM32F103RCT6处理器为核心,催化燃烧式传感器为检测前端,GPRS无线为传输途径,太阳能供电系统为供电方式,各部分协调工作,共同完成可燃气体检测的任务,在实际应用中取得了很好的效果。     

全固态气体传感器的研究进展

本文介绍全固态气体传感器的研究进展,包括半导体氧化物传感器,固体电解质传感器、催化燃烧式传感器以及基于其他原理的气体传感器.     

基于光谱吸收原理光纤甲烷传感器实验分析与研究

光纤气体传感器是一种新型传感器,从光纤链路损耗实验、光源驱动和锁相放大电路输出波形实验、甲烷气体吸收实验等3个方面对甲烷气体传感器性能进行了分析和测试。实验结果表明基于光谱吸收原理的光纤甲烷传感器系统性能较为稳定,灵敏度较高,测量范围宽,重复性较好,因此该传感器适合于煤矿井下瓦斯检测,满足各种要求。     

催化燃烧式瓦斯传感器技术研究进展

首先分析了催化燃烧式瓦斯传感器的工作原理,然后综述了催化燃烧武瓦斯传感器的标定与补偿技术现状,最后指出,综合考虑催化燃烧式瓦斯传感器的稳定性和一致性,探索研究在初始不一致和工作过程不稳定的双重作用下,传感器数据的变化规律,通过智能信息处理的方法予以动态补偿,将是下一步需要研究的主要方向.     

基于ZigBee的煤矿井下无线传感器节点设计

针对煤矿井下无线监控系统传感器节点分布多、成本高的情况,设计一种由ARM处理器STM32F4,气压温度传感器MS5611和有害气体检测传感器MQ-2组成的无线传感器网络节点,利用先进的传感器技术检测可燃气体,气压温度信息,并实时处理信息。采用ZigBee进行自组网相互传递式的信息传输方式,实现无线传感器网络与外部网络的通信,确保节点安全可靠的在井下使用。结果表明,所设计的节点不但成本低、功耗低、覆盖范围较远等,而且符合IEEE 802.15.4协议,还可以与其他符合标准的产品的互联,通用性和可扩展性良好。     

有毒有害气体检测设备传感器技术

检测有毒有害气体已经成为各行各业保护工作人员生命和健康、保护国家和个人财产不受损害、保护生产和生活环境不受污染的有力手段,并成为石油化工、煤矿生产、市政设施、环境保护等方面的一项日常工作。对应各种有毒有害气体主要的危害性质和特殊的物理、化学性质,我们针对性的选择不同原理的传感器技术已实现对它们检测的同时,还需要兼顾到各种各样的因素,如成本、精度要求等。目前在实际中广泛用的现场气体检测技术大都使用催化燃烧式、电化学、半导体、光离子化等小巧实用的气体传感器。本文将对各种传感器技术作出分析说明。     

光纤气体传感检测技术研究

光谱吸收型光纤气体传感器可以实现对气体的准确、快速、高灵敏度的检测,结合原理和典型系统综述了五种检测方法,其中单波长光谱吸收检测、差分检测、谐波检测技术发展得比较成熟,并且开始应用在石油化工等领域,而光腔衰荡光谱技术（CRDS）和有源腔气体检测技术是近几年刚兴起的新技术,具有实际吸收光程长,检测精度不受光源强度及其变化影响的特性,是很有发展潜力的光谱吸收检测技术。     

等离子体特征参数检测系统设计研究

为了研究火药燃烧产生的等离子体的特性,本设计采用光谱诊断法对等离子体的电子温度和电子密度进行检测,设计了等离子体特征参数检测系统。本设计在光谱检测法的基础上,根据光谱分析原理和检测总体方案,先后进行了传感器的设计、光谱仪的设计以及数据的处理。设计以ZEMAX为工具,使用探头光路追迹和光纤中光路仿真设计了新型的传感器光学探头;使用光谱仪结构函数优化、消散像处理以及波长点列图分析等方法设计了光谱仪的初始结构和优化结构。对光谱诊断获得的光谱图进行数据处理得到等离子体的电子密度和电子温度,提出了一套能够适用于火药燃烧产生的等离子体的光谱检测方案。为进一步研究火药燃烧产生的等离子体的特性提供一定基础。     

基于单片机的火灾报警系统

文章以传感器和单片机作为火灾报警器设计的核心器件,配合其它器件即可实现声光报警、自动排烟换气和消防灭火等功能。设计中单片机选用STC89C52作为控制器件,传感器选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器实现烟雾的检测,选用DS18B20实现温度检测。     

可燃气体检测报警器检定结果的影响因素与对策分析

可燃气体检测报警器属于计量器具,集合了可燃气体检测和报警功能,主要包括石油探测器和报警控制器,在石油、化工和燃气行业中得到了广泛应用。文章在可燃性气体检测报警器工作原理的基础上,分析可燃气体检测报警检定结果的影响因素,并提出几点提升报警器检定结果准确性对策,供行业内人员参考。     

基于Arduino的可燃气体检测系统

可燃气体泄漏会对人们的人身、财产安全造成损失,针对这种情况,本文以Arduino Uno微处理器为平台,气体传感器MQ-2为检测探头设计出了可燃气体检测系统.通过试验,该系统2秒钟可给出现场实时监测数据,适用于需要检测可燃体浓度的场合.     

基于无线HART协议的可燃气体报警仪设计

为解决工业现场可靠监控可燃性气体的问题,提出一种基于WirelessHART协议设计的可燃气体报警仪,对可燃性气体实现监测并实时响应。该报警仪采用MSP430芯片作为主控芯片,通过多种功耗模式实现报警仪的低功耗运行,利用被动检测法使传感器快速检测出可燃气体,并采用WirelessHART协议将数据发送至无线HART网关,实现控制终端与现场设备的双向无线通信。通过实验测试,表明该设计可快速检测出可燃性气体并实现数据的可靠无线传输。     

基于Comsol的井下瞬变电磁传感器建模与仿真

井下传感器是测井工作中必不可少的组成部分,传感器的性能直接影响井下探测的准确性和测井解释的精确性.为了进一步提高井下传感器的灵敏度,本文以瞬变电磁理论为基础,以Comsol Multiphysics仿真软件为工具,建立了井下传感器探测的几何模型,通过添加物理场,网格剖分,求解了井下传感器的磁场分布,分析了探头尺寸、激励电流和线圈匝数等参数对井下传感器探测性能的影响.研究结果对井下传感器的优化设计具有一定的参考价值.     

油气井动态压力测试的温度补偿研究

针对油气井压力测试存在的温漂问题,进行模拟油井高温试验,得出油井压力测试存在温度漂移的结论。射孔完井在产生高压气体脉冲的同时会释放大量的热量,使得传感器的灵敏度存在很大的不确定性。为了准确地测出井下压力信号,结合井下环境和压阻传感器温度漂移现象,需要对井下压力测试进行温度补偿。根据大量的实验数据,采用软件补偿技术实现对测试的温漂补偿。     

基于PIC24单片机井下温度探测电路系统设计

在油气开发与探测中,井下温度是评价井下地层信息的重要参数。本文设计了基于单片机PIC24FJ128GA010的井下温度实时探测系统,详述了井下温度探测系统硬件的总体结构,着重阐述了井下温度采集系统的软件和硬件设计及实现方法。在系统中,温度探测探头选用高精度铂电阻,这种铂电阻具有高精度、高灵敏性、高稳定性等特点。本系统应用于井下温度测量,由于电阻率与温度关系密切,这样获取的温度数据就为评价地层电阻率提供另一重要依据。通过实验,该系统的可靠性与准确性以及高速数据采集和数据处理的功能已得到验证,完全可以满足现场对井下温度探测的需求。     

亥姆霍兹光声光谱多气体检测器设计和优化

光声光谱技术作为一种先进的光学检测技术,已成功应用于各种痕量气体检测场合。实现多气体的光声光谱检测,同时保证高的检测灵敏度是检测器设计的核心目标。针对测量需求设计,优化了一种基于亥姆霍兹共振的光声光谱多气体检测器,使用有限元分析方法对检测器进行了设计和仿真分析,对光声池的结构参数以及温度和压力特性进行了优化和分析。仿真结果表明:对光声池结构参数进行优化和对温度压力进行控制可以提高检测器检测灵敏度;采用光源IR-19时,激发腔38 mm9 mm,连接管5.9 mm10.2 mm和探测腔30 mm5.8 mm为光声光谱检测器的最优化参数。经实验验证,检测器对CO气体的检测精度达到5.08 ppm（1 ppm=10-6）。研究结果为痕量多气体的光声光谱检测提供了设计参考。     

催化剂对WO3基燃气敏感元件的影响

在WO3粉体材料中加入催化剂(Pt,PtO2,Pd或PdCl2),于600℃烧结1 h制成旁热式厚膜可燃性气体敏感元件。采用静态电压测量法,研究了元件的加热功率与元件灵敏度(β)的关系以及催化剂对元件的响应–恢复时间的影响。结果表明:WO3基元件掺入质量分数为0.5%的催化剂,在加热功率为600 mW时,能提高元件的灵敏度2～10倍,元件的响应时间缩短63%～78%,恢复时间缩短84%～95%。。     

利用波长调制光谱的燃烧场温度原位测量

针对高炉煤气成分复杂、燃烧效率低、燃烧稳定性差的问题,提出了基于波长调制光谱（Wavelength Modulation Spectroscopy,WMS）的高炉煤气燃烧场温度测量方法。WMS具有抗噪声能力强、测量精度高和灵敏度好的特点,适用于高炉煤气燃烧场的温度测量。基于可调谐二极管激光吸收光谱技术的测量特点,以H2O为目标气体,选取波长位于1 391.67 nm和1 397.75 nm的吸收谱线,通过两个激光器时分复用的方式获取两条目标吸收谱线,对黑体炉和平面火焰燃烧炉进行温度测量,达到了实验验证的目的。实验结果表明,所提检测方案对高炉煤气所在500~2 000 K温度范围内都有较高的测量灵敏度,检测结果线性度优于99%。现场实验验证系统可满足高炉煤气的温度场测量等原位在线测量的应用,为后续的燃烧优化和节能减排奠定了基础。     

气体浓度检测光学技术的研究现状和发展趋势

综述了近些年来国内外痕量气体浓度检测技术研究的最薪进展.首先对传统的非光学气体浓度检测技术作出了简单的介绍,包括超声波技术、气敏法、热催化法、气相色谱法、干涉法应用技术,被动检气管法,然后重点阐述了基于光谱学分析气体浓度检测技术的最新发展动态,其中分别对差分吸收光谱技术(DOAS)、傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)、可调谐激光二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)、差分吸收激光雷达(DIAL)和拉曼散射激光雷达、激光诱导荧光光谱技术、激光光声光谱技术进行了详细介绍,最后提出了现代气体浓度检测技术的发展方向.