煤矿用非色散红外甲烷传感器测量结果不确定度评定

矿用非色散红外甲烷传感器是近几年煤矿井下普遍使用的一种先进的气体检测仪器,具有检测精度高,响应时间快,检测范围宽,性能稳定,不受检测环境中其他气体的干扰,寿命长等特点.随着矿用非色散红外甲烷传感器在煤矿安全监控领域得到广泛的应用,对计量检定中的测量结果准确度提出了新的要求.本文根据JJG(皖)37-2012《非色散红外甲烷传感器检定规程》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》,详细介绍了煤矿用非色散红外甲烷传感器示值误差测量结果的不确定度评定方法.     

基于恒流电桥的SnO2气体传感器动态测试系统

为了准确测量室内苯气体含量,设计了一款基于恒流电桥的SnO2气敏传感器苯气体动态智能测试系统．并以C8051F020微处理器为核心,设计了恒流电桥测试电路,实现气敏元件阻值与输出电压呈线性关系．动态加热电路采用微处理器实时监测电源电压,自动调整输出PWM信号占空比,精确控制传感器加热温度,提高气敏传感器检测准确度．结果表明：传感器阻值随气体浓度增加呈乘幂函数衰减规律变化,检测苯气体质量浓度范围为87．86～1757．20mg·m^-3.本系统具有低功耗、高精度、智能化、低成本等特点．     

基于差分吸收检测技术的非分散红外CO2呼吸气体传感器

采用非分散红外(non-dispersive infrared,NDIR)气体传感器实时检测呼吸气体中的CO2气体浓度,进而反映人体运动机能和代谢功能等身体状态,可以满足人类日益增强的对自身健康状况进行了解的需求.利用电调制微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)光源和双通道热释电传感器分别作为红外光源和探测器,采用气室结构设计和压电微泵相结合的方法为传感器提供稳定的气体流速,设计出红外呼吸CO2气体传感器.通过测量不同CO2标准气体浓度下热释电传感器参考通道和测量通道的电压比值进行传感器标定,获得了在室温下、检测量程0％～8％内,绝对误差小于0.5％,相对误差3％,系统响应时间小于1.5 s的传感器,提高了基于NDIR气体传感器检测呼吸气体的抗干扰能力,可望满足运动机能和代谢功能检测等应用对CO2气体监测的需求.     

QGS-08B型红外线气体分析仪量程改造研究

本文利用调节气室长度，完成了对QGS-08B型红外线CO气体分析仪从微量到常量的量程改造，并从线性、重复性和零点三方面对改后仪器的性能进行了验证。     

一种气固质量流量检测方法的实验研究

介绍了热式多传感器信息融合的气固质量流量检测方法的实验研究情况；给出了实验系统方案和实验测量装置的硬软件设计，实验结果分析说明，该检测方法通过复合传感器可以同时测量气体流速，粉体浓度和各处温度，经过数据处理就可以测得气固质量流量。     

热释电红外传感器与红外报警系统

热释电红外传感器与红外报警系统段萍（大连大学１１６６２２）商品化热释电红外传感器技术已日趋成熟；由于它可在室温下工作以及光谱响应宽两个特点，目前愈加广泛地应用在探测、报警、气体分析、光谱学、激光测量以及自动控制和热成像等各个领域。在应用热释电红外传感...     

基于CC2530的煤矿气体监测终端设计

设计基于CC2530的煤矿气体监测终端实时监测煤矿危险气体浓度并进行分析判断和安全防范提示。为提高安全可靠性和准确度,该终端采用了红外气体传感器和电化学气体传感器两类气体传感器。设计电路将电化学气体传感器输出的微弱电流转换为电压模,以满足CC2530内置电压模模数转换器的需要,通过测量电化学气体传感器的环境温度,查询保存的电化学酒精传感器的信号比率与环境温度之间的关系数据,计算出准确的气体浓度,解决了电化学气体传感器中气体燃烧转变为电能输出转换率易受环境温度影响的问题。也可加入由网络协调器或者是路由器组建的Zig Bee网络,把终端检测出的结果传输到总控中心供实时监控综合分析。     

红外传感器在二氧化硫监测中的应用

主要对红外传感器的工作原理进行了分析 ,介绍了探测器的组成原理和结构 ,并对大气中的二氧化硫气体用红外传感器进行浓度测量及实时检测和分析。同时提出了对大气污染进行控制与防治的措施     

基于恒电流源的电阻式气敏传感器检测系统

为保证电阻式气敏元件的高精度检测,设计了一种基于恒流源的气体浓度检测系统。该系统利用恒电流源,使传感元件电阻与电压变化呈线性关系,以提高气敏元件阻值随
气体浓度变化的准确度。恒电流源包括基准稳压电源、电流负反馈电路、稳压二极管和待测气敏元件。经过参数整定,其测电阻范围可达0～1 000 kΩ,平均测量误差小于0.027 2%。利用SnO2传感器检测浓度为0～2 05357 mg/m³的乙醇气体,测量出传感器电阻随浓度增加呈e指数下降趋势,系统最大测量误差小于±1.5%。     

多组分恒流配气系统设计

为了研究气体传感器的气敏性能,需要将其置于不同浓度和组分的气体环境中进行测试.针对大多数气体传感器性能测试系统只能配置特定浓度和组分的混合气体这一问题,提出一种基于LabVIEW的多组分恒流配气系统,解决多组分快速配气的难题和自动化配气的需求.该系统以LabVIEW软件为开发平台,通过RS485串口与质量流量器通信,控制不同气体的流量,从而配比出不同浓度和组分的混合气体.     

纳米化卟啉阵列嵌入式气体检测系统

针对环境中挥发性有毒气体检测需求,基于纳米化卟啉阵列与微量气体发生化学反应导致其色谱产生变化的基本原理,设计了以ARM9 S3C2440A为核心、纳米化卟啉阵列为传感器的嵌入式气体检测系统。给出系统总体设计,光谱信号采集、信号处理、监控等主要功能模块结构电路及其控制软件,利用能量守恒微分方程,建立了采样气室温度流量控制模型,对化学传感器检测条件进行精确控制。最后应用该系统对氨气、庚醛、环己烷、己醛等典型微量气体进行了测试,其结果表明该系统能实现快速、准确的微量挥发性毒气检测。     

基于物联网的温室大棚智能监测控制系统

基于物联网的温室大棚智能监测控制系统使用了气体传感器、温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、红外感应传感器等,高精度测量农业生产过程中的各种参数,智能控制温室内温度、湿度及通风状况等,自动实现保温、保湿和数据记录,监控温室内部环境。该文研究的主要内容是构建温室大棚智能环境监测系统,设计了系统的技术总体架构、主要模块及主要功能。     

任意噪声相关异类传感器非线性系统状态矢量融合

基于线性无偏最小方差估计理论，提出了一种任意相关噪声异类传感器非线性系统状态矢量融合算法．该算法考虑了过程噪声和测量噪声以及测量噪声之间的相关性和传感器系统结构的不同性，增加了描述多传感器融合系统的信息量，通过局部估计的组合构造新的变量以去除局部状态之间的相关性，采用顺序滤波的方法减小了异类多传感器融合系统全局状态估计的计算量．仿真结果表明，由于考虑了过程噪声和测量噪声以及测量噪声之间的相关性，状态矢量融合算法比噪声不相关融合算法具有更好的跟踪性能，航迹跟踪的精度得到了改善．     

基于红外原理的微型气体传感器

分析了目前使用的化学类、气敏类瓦斯检测器存在的问题．对红外吸收的基本理论、热释传感器的基本原理和设计方法、所研究的红外瓦斯有害多气体检测仪进行了介绍。     

多气体红外光学传感器的研究

为了解决目前红外光学传感器只能进行单一气体检测的问题,基于红外光谱吸收原理,设计了可以同时测试三种气体的光学传感器。提出了一种内壁由相交的双椭圆球面旋转构成,且具有折叠反射光路的圆筒式气室结构,解决了微气室结构实现高聚光度与集成度的关键技术问题。传感器内部有四个单通道探测器(一个参考通道和三个测试通道)和一个红外光源。通过对气室的合理布局,实现了一个传感器测试多种气体。利用响应通道输出信号与参考通道输出信号求比值计算气体浓度的方法,消除了外界环境对测试结果的影响。经过测试,在气体浓度较低的范围内,传感器的最大测量误差仅为±0.05%。     

基于神经网络处理的井巷气体自动检测系统设计

介绍用普通气体传感器组成多维气体集成敏感阵列传感器克服交叉敏感干扰，由PC机采集阵列传感器的相应特征并结合数学方法和神经网络方法训练阵列传感器处理气敏信号，完成对气敏阵列传感器的标定。阵列传感器连接单片机构成采集前端。采集前端监测报警并将采集的数据传送到井巷气体监测系统上位机，由系统分析机对整个井巷系统内的气体环境综合分析、监控。     

一种振弦传感器自适应拾振方法

振弦传感器输出的频率信号信噪比低、衰减快,容易受到干扰而造成测量精度下降。为提高有噪声环境下,振弦式传感器测频系统的计算精度,提出了一种基于快速傅里叶变换的自适应拾振方法。该方法使用数字傅里叶滤波自动滤除噪声干扰,然后利用Quinn算法进行高精度频率计算。在基于STM32处理器平台的振弦传感器测频系统中进行该方法的实验测试,测试结果表明:在无噪声干扰情况下,系统的频率测量相对误差小于0.01%;在严重白噪声干扰情况下(信噪比为-20 d B),系统的频率测量相对误差小于0.3%。与其他的测频方法比较,该方法具有更好的抑制噪声能力和测频精度。     

石墨烯结构型氨气传感器研究进展

石墨烯基气体传感器具有噪声低、能耗小和常温下即可检测等优点,在医疗诊断、气体检测和农业生产等方面有着广泛的应用。然而,传统石墨烯型传感器往往存在着恢复时间长和选择性低等问题。为了使传感器工作更加灵敏,开发基于石墨烯及其衍生物的复合新型气敏材料用以降低恢复时间和提高选择性,是当前的主要研究热点。简要介绍了近年来石墨烯复合气敏材料（如金属氧化物半导体、导电聚合物、金属有机骨架化合物、二维过渡金属碳氮化物等）用于氨气检测的研究现状,展望了其在微机电系统集成化等领域的应用前景。     

基于红外位移传感器的眼动测量系统

分析讨论了红外反射法定位瞳孔中心方式的速度瓶颈,并针对背景图像传输和红外反射法瞳孔中心算法的缺点,采用测量眼球表面位移技术,设计了基于红外位移传感器的眼动测量系统.分析了基于红外反射的眼动测量系统引入位移传感器的优缺点,并对标定方法和精确度的影响进行了分析.实验结果表明:该方法减少了数据传输量,规避了复杂的数字图像处理,提高了系统的测量速度.     

测量噪声相关情况下改进的多传感器融合算法

为了研究测量噪声相关情况下,同步多传感器跟踪系统的测量融合技术,根据线性无偏最小方差估计理论,给出了测量噪声相关情况下,同步多传感器系统测量融合的伪序贯和数据压缩实现算法,它们对测量噪声相关与不相关情况都适用。仿真表明,在测量噪声相关时,尤其是相关性较强时,本算法的融合精度比传统算法有明显提高;而测量噪声不相关时,性能与传统的融合算法相同。仿真结果表明了算法的有效性。