基于非分散红(NDIR)原理的便携式瓦斯检测仪

介绍了一种基于非分散红外(NDIR)原理的便携式瓦斯检测仪的总体设计,该检测仪使用进口红外传感器,以新型电调制光源代替机械调制光源,实现了对煤矿井下瓦斯浓度的实时测量、液晶显示和超限声光报警等功能,最后给出该检测仪在甲烷体积分数为0～10%的测量结果,验证了该检测仪在测量精度、范围等方面的优势.     

便携式多参数生化检测仪的研制

多参数生化检测仪是基于MOS器件基本原理设计完成的,可以用来检测因待测物质浓度变化而引起的膜电位变化.文中介绍了该检测仪的基本原理,设计方案.研制出的便携式多参数生化检测仪技术指标达到:检测范围为pH0～14或0～5V,测量精度为pH0.1或1.0mV,制成后的检测仪检测范围为0～1000mV,测量反应时间小于4s,可以使用外接9V直流电源或干电池.尺寸为134mm×70mm×20mm,重约150g,具有便携、使用简便、小型、稳定、可靠等优点,可以方便地用于实验室和室外测量现场,操作简单,无需专业人员.     

基于NDIR原理的便携式CO2浓度检测仪

介绍了一种基于NDIR原理的便携式CO2浓度检测仪的总体设计,该检测仪使用新型的红外传感器替代原有的电化学传感器,并采用先进的神经网络算法克服了压力对CO2浓度检测的影响,建立起非线性压力补偿模型,在后期的实验测试中结合大量测试数据验证了该检测仪在测量精度、范围等方面的优势。     

陶瓷厂房粉尘浓度检测仪的设计与分析

依据光强散射理论,采用后向散射法研制了一种新型陶瓷粉尘浓度检测仪.该检测仪利用新型光纤传感器分别检测不同浓度下的陶瓷粉尘样本浓度,通过实验得出了陶瓷粉尘浓度值与测量电压值呈线性关系.检测仪性能稳定、测量准确、性价比高,能够广泛应用于陶瓷生产中.     

基于AVR单片机的乙醇浓度在线检测仪

1：乙醇浓度是发酵生产过程中的重要控制参数,乙醇浓度的测量精度直接影响发酵过程的控制精度和发酵产品的质量。基于气液相平衡原理建立乙醇浓度的在线测量数学模型,以ATMEGA16L单片机和TGS2620半导体气敏传感器为核心,设计了乙醇浓度在线检测仪。理论和实验证明该检测仪具有通用性好、测量准确度高、性能稳定、响应速度快等特点。     

智能化微生物发酵乙醇浓度在线检测仪的研制

乙醇浓度是微生物发酵过程中重要的过程参数,直接影响着发酵过程的控制和优化.基于半导体材料的气敏效应,提出了一种生物发酵过程中乙醇浓度在线检测方法.该方法利用系统辨识建立乙醇浓度的在线测量模型,以微控制器为核心的嵌入式系统完成信号采集、数据分析与处理;在此基础上研制了乙醇浓度在线检测仪,给出了在线检测仪的系统组成框图以及系统的硬件设计和软件设计.实验与分析表明,所设计的乙醇浓度检测仪能够在线检测发酵过程中的乙醇浓度,所测乙醇溶液体积百分比范围为0.00-8.00%,具有较高的检测精度,绝对误差小于0.1%,重复性好,能够很好地满足微生物发酵工业应用需求.     

基于C8051F410的光纤瓦斯检测仪及其在瓦斯发电中的应用

结合光谱吸收技术,给出了一种基于C8051F410的光纤甲烷在线检测仪,实现瓦斯浓度的在线检测。该检测仪具有测量精度高,抗干扰能力强,校准周期长等优点,并且带有自参考功能,使用更加方便可靠。实验证明,该光纤瓦斯检测仪能够满足瓦斯发电机控制要求,为我国的煤矿安全生产、节能减排和环境保护做出了一定的贡献。     

非接触式双路激光扫描尺寸仪研制

双路激光扫描尺寸检测仪采用非接触式测量方法进行零件的尺寸与形位公差检测，解决了激光测量中普遍存在的测量尺寸范围小、工件表面易磨损等技术难点。测量分辨率达到亚微米数量级，同时具有广泛应用价值。     

嵌入式逆反射系数检测仪的研究与实现

采用逆反射系数的测量原理和测量方法,通过使用半反射半透射镜和平面镜优化和改进了逆反射光路,使其满足了逆反射系数检测仪测量距离短、精度高的要求.系统采用STC15F2K60S2为主控芯片,利用柯拉照明系统和光电传感器BPW21完成了基于嵌入式逆反射系数检测仪的研制,并进行了仪器校准以及重复性和稳定性试验,确保了数据测试的通用性和恒定性.用不同颜色逆反射材料对检测仪进行数据测试的结果表明,研制的逆反射系数检测仪达到了逆反射系数检测的精度要求.     

薄材厚度在线检测仪的设计与应用

本文对薄材厚度在线检测仪的设计进行了讨论,介绍了该仪器的测量原理,及其功能与应用范围,对其波形、变极距电容特性和测量误差进行分析。     

基于STM32RBT6的便携式甲烷浓度检测仪

为实现对甲烷气体浓度的便携式快速检测, 设计一种基于STM32RBT6处理器的甲烷浓度便携式快速检测系统。该系统包含接触燃烧式甲烷气体传感器、 以集成运算放大器和数字电位器为核心的信号调整电路、 片上集成高精度数模转换电路、 铁电存储器、 集成USB（Universal Serial Bus）接口和液晶人机交互接口等。详细阐述了该系统的硬件设计和软件实现。系统的数据采集速率达到12 Mbit/s,与同类设计相比有显著提高, 通过基于VC++6.0的上位机软件绘制甲烷浓度变化曲线, 整个系统使用方便简洁。在实验室条件下进行实际测试, 配合上位机软件给出了实验结果。最终基于STM32的便携式甲烷浓度检测仪实现了对环境中甲烷气体浓度快速检测、 提升了检测系统给的性能。     

贵州六盘水煤层气勘探开发有利目标区优选

针对贵州六盘水煤层气富集带,从向斜构造、封闭条件、煤层割理、煤的演化和含气量5个方面探讨了该地区煤层气可能富集高产的原因,认为该区大面积的向斜构造为煤层气富集高产提供了基础条件。根据各向斜煤层气赋存特征及资源状况,并考虑煤层气富集高产有利因素和经济地理条件等综合分析,提出最有利区块4个,有利区块4个。重点评述了格目底向斜和盘关向斜重点勘查目标区的最有利区块。     

磨料射流割缝技术防突机理及应用

为改善李子垭南二井3102北机巷掘进碛头瓦斯预抽时间长、掘进速度慢的现状,通过对磨料射流使煤(岩)体损伤模型及防突机理的分析,研究了磨料射流切割破碎煤(岩)体的过程;利用磨料水射流切割煤矸石的实验研究,确定了磨料射流切割煤矸石的各种参数,并研制了一套新型的适合于现场应用的磨料水射流割缝装置。现场试验表明:磨料射流能够切穿单轴抗压强度为62MPa、60～80mm厚度的煤层夹矸,在煤层中形成缝槽,增大了瓦斯涌出自由面,促使煤体大范围快速卸压,增强煤层透气性,首月内瓦斯单孔平均抽采量提高了2.83倍。     

可编程单次脉冲发生器的教学实验

介绍了一个数字系统综合设计实验：可编程单次脉冲发生器的设计与实现。该脉冲发生器可在输入按键的控制下,产生单次的脉冲,脉冲的宽度可由8位的输入数据控制。实验以FPGA为硬件基础,以MAX＋plusⅡ为软件工具开发完成。实验不仅体现了数字系统设计实验课程的综合训练目标,要求学生能综合、灵活应用VerilogHDL语言,掌握多层次结构系统设计方法、Top_down设计思想和FPGA开发方法等理论知识,并且与工程实际结合紧密。所开发的系统具有很大的实用价值,是一个值得推广的典型教学实验。     

微弱瓦斯信号检测的原理和方法

瓦斯是发生在煤矿中重大自然灾害的根源之一,瓦斯爆炸严重威胁到煤矿作业人员的生命安全,影响煤矿的正常生产。实时准确地监测煤矿瓦斯气体浓度对保障安全生产具有十分重要的意义。本文采用相敏检波原理与DSP实现数字低通滤波相结合的方法来检测微弱的瓦斯浓度信号。     

基于双差分的高精度甲烷浓度探测系统

现有的甲烷浓度检测系统大多采用窄带激光器、可调谐激光器等实现对甲烷特征波长位置的对准,虽然可以有效提高检测精度,但高性能激光器价格昂贵、结构复杂,难以满足实际应用中需要小型化、便携化以及低成本的要求.据此设计了一种基于双差分的高精度甲烷浓度检测系统,设计了浓度差分转换窗口,可获取2组等效于窄带光对准的差分数据,从而实现了仅用宽带红外二极管作为光源的高精度甲烷浓度探测系统.分析了该系统的工作原理,推导了基于双差分的甲烷浓度函数,给出了双差分的算法流程.实验采用LSIPD型PIN光电二极管与C30659型红外探测器采集响应光强,利用GPro 500系列甲烷浓度检测仪作为标准检测设备对系统进行甲烷浓度检测误差分析.结果显示:当甲烷体积分数小于4.0%时,系统平均相对误差小于1.0%; 当甲烷体积分数高于4.0%时,系统平均相对误差小于1.5%,验证了系统的可行性.     

甲烷预混气螺旋爆轰的定量不稳定性研究

针对CH4这种特别气体,对其实验结果运用数字化处理方法研究CH4稳定性.在内径50.8 mm圆形管道内获得CH4+2O2预混气在不同初始压力条件下的胞格爆轰结果并使用烟膜记录,且测得的平均爆轰速度数据与CJ爆轰速度接近,在初始压力高于5 kPa时爆轰可稳定传播.烟膜上形成的三波点轨迹十分不规则.为减少人为误差,使用改进后的数字化处理烟膜图像的技术方法,从烟膜轨迹中得出柱状图及自相关函数结果,发现CH4+2O2是一种爆轰十分不稳定的气体,并给出CH4+2O2预混气的爆轰胞格尺寸及差距,结果显示人为测量结果偏大而数字化处理方法更为准确.这种方法能计算CH4+2O2预混气胞格尺寸及不稳定度,完善了定量化预混气不稳定程度的方法.     

Methane-consuming archaebacteria in marine sediments

Large amounts of methane are produced in marine sediments but are then consumed before contacting aerobic waters or the atmosphere. Although no organism that can consume methane anaerobically has ever been isolated, biogeochemical evidence indicates that the overall process involves a transfer of electrons from methane to sulphate and is probably mediated by several organisms, including a methanogen (operating in reverse) and a sulphate-reducer (using an unknown intermediate substrate). Here we describe studies of sediments related to a decomposing methane hydrate. These provide strong evidence that methane is being consumed by archaebacteria that are phylogenetically distinct from known methanogens. Specifically, lipid biomarkers that are commonly characteristic of archaea are so strongly depleted in carbon-13 that methane must be the carbon source, rather than the metabolic product, for the organisms that have produced them. Parallel gene surveys of small-subunit ribosomal RNA (16S rRNA) indicate the predominance of a new archael group which is peripherally related to the methanogenic orders Methanomicrobiales and Methanosarcinales.     

溶有甲烷煤油的稳态喷雾特性研究

研究了当溶有甲烷的煤油稳态通过直圆孔喷嘴时形成减压沸腾喷射的喷雾特性，试验使用了基于小角度向前散射理论的激光粒度分析仪和数码照相机，由溶解压力控制甲烷的溶解量，利用溶解气体释放产生的沸腾现象来改善雾化，分析了不同的甲烷溶解量、测量位置、喷射压力和喷嘴长径比对流量系数、喷雾形状和锥角、索特平均直径的影响．研究表明：对应于不同长径比的喷嘴，存在一个溶解度临界值，溶解度大于该值时促进雾化，小于该值时抑制雾化；甲烷的溶入使煤油喷雾锥角急剧增大；喷嘴内部气液两相流的性质对溶气油喷雾特性有很大的影响。     

用煤层气作为燃料对节能减排的意义

煤层气与煤炭伴生,是以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气,是一种清洁能源。论述了山西省煤层气开采的现状及作为锅炉燃料的特点,分析了山西省煤层气产业化发展的有利条件和开发煤层气的重要意义。