光譜吸收型紅外瓦斯傳感器的研究.pdf

1、隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展，瓦斯突出及瓦斯爆炸等事故頻繁發(fā)生，從而使瓦斯氣體檢測成為保證煤礦安全生產(chǎn)面臨的一項(xiàng)重要課題。礦井瓦斯的主要成分是甲烷，引起瓦斯爆炸的三個(gè)主要因素是瓦斯?jié)舛?、氧氣和火源。因此，?shí)時(shí)可靠檢測礦井瓦斯?jié)舛葘p少國家和人民的生命財(cái)產(chǎn)損失有重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。
　　本論文針對目前礦井瓦斯檢測的現(xiàn)狀和發(fā)展，重點(diǎn)研究了以下內(nèi)容：
　　1）首先，綜述了瓦斯檢測常用的檢測方法和紅外瓦斯傳感器的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，然后介紹

2、紅外光譜吸收原理和差分吸收技術(shù)，為論文奠定了理論基礎(chǔ)；
　　2）其次，根據(jù)紅外光譜吸收原理、差分吸收技術(shù)和單光路雙波長工作方式，利用瓦斯在3.31μm處較強(qiáng)的吸收線設(shè)計(jì)紅外瓦斯傳感器。重點(diǎn)介紹了紅外瓦斯傳感器的硬件設(shè)計(jì)，研究了光源調(diào)制技術(shù)。采用差分放大電路為核心的信號調(diào)理電路，利用高速A/D芯片采集瓦斯?jié)舛刃畔ⅲ?br>　　3）再次，對差分吸收式紅外瓦斯瓦斯傳感器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，采用二項(xiàng)式擬合出瓦斯?jié)舛?電壓曲線，并對標(biāo)定好的紅外瓦斯

3、傳感器進(jìn)行了示值對比實(shí)驗(yàn)、一致性實(shí)驗(yàn)、穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)等，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明系統(tǒng)工作穩(wěn)定，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到項(xiàng)目要求；
　　4）最后，研究了礦井內(nèi)不同粒徑的煤塵、濕度對紅外瓦斯傳感器工作的穩(wěn)定性和可靠性的影響，并研究了紅外瓦斯傳感器的防塵防水技術(shù)。利用自建的煤塵和濕度實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對紅外瓦斯傳感器進(jìn)行了長時(shí)間的不間斷實(shí)驗(yàn)，得出煤塵對紅外瓦斯傳感器的輸出電壓的影響呈線性關(guān)系和濕度對紅外瓦斯傳感器輸出電壓的影響在短時(shí)間內(nèi)也呈線性關(guān)系的重要結(jié)論，初步建立了