浅层气中甲烷浓度原位检测装置的研究与设计

为实现浅层气中甲烷浓度的原位检测,本文研究设计了一种基于防水透气膜技术和非色散红外气体检测技术的浅层气甲烷浓度原位检测装置。研究选用孔径小于50 的多孔陶瓷及PTFE材料的防水透气膜构成泥水气分离结构,实现对环境浅层气的提取。通过对非色散红外气体检测技术的理论分析,建立了甲烷传感器的浓度检测模型,并采用卡尔曼滤波进行数据处理。在搭建的模拟高水压实验平台上进行装置的防水消压实验,结果证明,在高压环境下装置仍旧具有较好的防水性能。根据模拟实验与实地浅层气探测实验的数据记录分析表明该装置甲烷浓度检测误差小于1%,响应时间小于40s,具有防水、稳定、精确的优点,适用于浅层气中甲烷浓度的原位检测,满足相关研究工作的需要。     

基于LORA在线式γ辐射监测系统

针对γ辐射监测过程中核辐射对工作人员的伤害,本文介绍了一种基于LORA在线式γ辐射监测系统,该系统有效地减少了监测过程中γ射线对人体的照射。本文基于碘化钠探测器对γ射线进行监测,由单片机作为控制核心完成对脉冲信号的模数转换,获取现场辐射计数总量,经LORA无线通信技术将监测数据传输至上位机,上位机软件完成人机交互。结果表明：该系统实现了γ射线监测数据的无线传输和可视化实时监测,且运行稳定,安全性和实时性高,可以满足使用过程中的实际需求。     

虹吸排水自补偿降雨量测量装置

针对传统虹吸式雨量计虹吸时产生计量误差,在野外环境难以实现自动化测量的问题,本文设计了一种基于称重传感器的虹吸排水自补偿降雨量测量装置。通过称重传感器将降雨重量转变为电信号输出,经数据采集处理系统完成电信号的差分放大、模数转换和数据处理,得到降雨量。为了提高降雨测量精度,通过对虹吸过程实验数据的分析,建立了一种高精度虹吸补偿数学模型,消除了降雨随虹吸排水造成的计量误差。该装置通过太阳能供电和完善的电源控制方案实现了能量自给,可以在野外环境长期稳定工作。实验结果表明：虹吸补偿算法提高了降雨测量精度,该装置的降雨测量误差范围在1%以内,并实现了在线实时监测,具有供电方便、通信稳定、测量精度高等优势。