煤礦瓦斯光纖傳感器的研究.pdf

1、近年來(lái)煤礦瓦斯爆炸頻發(fā),對(duì)人們的生命和國(guó)家的財(cái)產(chǎn)都造成了嚴(yán)重危害,甲烷是瓦斯的主要成分,因此對(duì)煤礦甲烷氣體檢查已經(jīng)成為了科研領(lǐng)域的重點(diǎn)。傳統(tǒng)非光學(xué)式甲烷氣體傳感器可以檢查到較低濃度的甲烷氣體,但是傳感器的響應(yīng)慢、易受污染、壽命短等缺點(diǎn),并且難以實(shí)現(xiàn)在大規(guī)模區(qū)的連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本論文研究了基于光譜吸收原理的甲烷光纖氣體傳感系統(tǒng),其結(jié)合了光纖技術(shù)和弱光電信號(hào)處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)甲烷氣體的實(shí)時(shí)、快速、高效檢測(cè),另外如果改變系統(tǒng)光源和對(duì)應(yīng)光電器件,

2、還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種氣體的實(shí)時(shí)分布式檢測(cè)。
　　本論文第一章介紹了瓦斯探測(cè)的重要意義、非光學(xué)式與光纖式氣體傳感器的特點(diǎn)以及煤礦瓦斯傳感器的研究現(xiàn)狀等;第二章介紹了氣體分子選擇吸收特性、吸收線型和吸收線寬,并對(duì)甲烷氣體的吸收譜線進(jìn)行了分析;第三章研究了光譜吸收型的幾種檢測(cè)技術(shù)方案的原理及特點(diǎn),確定了差分檢測(cè)方案,并給出了甲烷光纖傳感器的單點(diǎn)和多點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)架構(gòu);第四章對(duì)單點(diǎn)光纖甲烷傳感系統(tǒng)的各部分進(jìn)行了設(shè)計(jì),給出了各部分的設(shè)計(jì)原理和器件的