基于NDIR的多组分危险气体在线监测系统设计

在冶金、石化、化工等工业领域生产过程中会产生大量易燃易爆、有毒有害的多组分危险气体(CO、CO_(2)、SO_(2)、NO、NH_(3)等),这些有害气体容易引发事故。而现有的在线测量预警系统不能满足高集成、低干扰、高灵敏的要求。本文针对影响检测结果的微弱信号、光源调制、气体信号交叉干扰、温度控制等因素,设计了相应的电路和算法,并进行了实验验证。实验结果表明,本文提出的基于锁相放大器电路的微弱信号提取技术、基于MOS管驱动电路的PWM波调制技术、基于融合算法的浓度反演模型,能够实现对五种危险气体(CO、CO_(2)、SO_(2)、NO、NH_(3))的在线监测,检出限达到0.01%,避免了多种气体之间的交叉干扰,适用于工业生产危险气体在线分析及预警系统,具有广阔的应用前景。

非分光红外(NDIR)探硫传感器的研究与设计

通过调研和分析得出国内非分光红外探硫传感器存在的工艺、检测精度和稳定度问题。文中从气室工艺、光源调制方式与稳定度、设计精密的微弱信号处理电路和恒温控制系统等影响检测结果的因素出发,依次进行改进设计和实验测试,完成气室抛光管的镀金与打磨;并对光源的电调制频率进行反复测试和验证,设计完成一种具有良好平坦特性的微弱信号处理电路。在控温精度为0.1℃的恒温系统中进行实践测试,测试结果表明,所设计的探硫传感器信号的噪声下降约73.7%,检出限达到0.01 ppm,在现有水平的基础上提升近500倍,能够实现低硫的高精密测量,为后续低硫探测的非分光红外传感器研制提供了思路和借鉴。

电调制非分光红外(NDIR)气体传感器

介绍一种采用电调制红外光源的新型非分光红外气体传感器。该传感器通过采用电调制红外光源,节省了传统方法中的机械调制部件;同时采用高精度干涉滤光片一体化热释电红外传感器及单光束双波长技术,配合易拆卸的镀金气室及ADuC812数据采集系统,可以实现SO2、NO、CO2、CO、CH4等气体的实时测量。

基于非分散红外(NDIR)技术的土壤剖面二氧化碳浓度的测定

为了探索土壤剖面CO2浓度以及不同土壤层(腐殖质H层、A层、B层、C层)土壤呼吸的变化规律,应用非分散红外(NDIR)技术的新方法,持续不间断的测量土壤剖面二氧化碳浓度。实验所用的主要仪器为硅基非分散红外测量仪,能在高湿、高粉尘、污垢及其他恶劣环境中进行光谱数据采集。通过2013年全年光谱测定值的采集,并应用梯度法模型计算不同深度土壤碳通量,同时利用LI-8100碳通量自动监测系统持续监测的土壤碳通量值进行回归分析。结果显示:土壤剖面CO2浓度呈现明显的梯度变化,即随着土壤深度的增加,土壤CO2浓度增大;梯度法模型得出的不同土壤层的土壤呼吸模拟值与实测土壤呼吸值之间具有较好的线性相关,H,A,B,C层的模型预测的决定系数(R2)分别为0.906 9,0.718 5,0.838 2,0.903 0,均方根误差(RMSE)分别为0.206 7,0.104 1,0.015 6,0.009 6。均达到了较好的预测结果,表明该方法对定量分析不同土壤层碳通量是可行的。该方法具有清晰揭示土壤CO2在不同土壤层之间的传输规律,以及有助于分析不同土壤层土壤呼吸特性的优点,能为全球土壤剖面碳通量计算提供基础数据,是一种具有发展前途的传感器。

基于NDIR原理的便携式CO_2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。

基于非分散红外(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。

基于非分散红外(NDIR)原理的煤矿甲烷检测仪

介绍了一种基于非分散红外（NDIR）原理的煤矿甲烷检测仪的总体设计。该检测仪使用进口红外检测元件，以新型电调制光源代替机械调制光源，实现了对煤矿井下大范围甲烷浓度的实时测量、液晶显示和超限声光报警等功能，并把甲烷浓度值转化为与煤矿其他设备兼容的4—20mA标准模拟电信号，最后给出该检测仪在甲烷体积分数为0．10％的测量结果。

基于NDIR传感器与PSoC的井下有毒气体检测终端设计

井下有毒气体对工作人员具有多种危害,有毒气体的实时监测对保护工作人员的生命安全具有重要意义。主要描述基于片上可编程单片机PSoC的井下有毒有害气体检测终端的设计,采用多个NDIR传感器对多种有毒有害气体进行检测,并给出了有毒气体含量的标定方法。该监测终端设计简单,工作可靠,具有一定的应用价值。

NDIR甲烷传感器电路设计与实现

基于红外检测原理,以MSPF1611单片机为核心设计了NDIR甲烷传感器。针对NDIR甲烷传感器的核心电路部分,设计了NDIR甲烷传感器的电源电路和放大滤波电路;为检验放大滤波电路的放大和滤波性能,使用PROTEUS软件对所设计的放大滤波电路进行了仿真,结果表明该电路具有较好的放大和滤波效果。实验室条件下,对NDIR甲烷传感器进行了全量程标准甲烷气体的检测性实验和对0.5%标准甲烷气体检测的稳定性实验,结果表明该传感器能够准确地检测出甲烷浓度和具有较好的测量稳定性。

基于NDIR的塑料薄膜厚度在线检测系统

为了快速、精确的在线测量塑料薄膜厚度,提出了一种基于NDIR的塑料薄膜厚度在线检测技术,此技术改进了现代近红外测厚方法中常采用的双单色红外光对比法,使用单光源简化了双光源调制的难度,优化了由于双光源照射薄膜不同位置带来的准确性问题。应用上述技术设计实现了此检测系统,此系统应用NDIR相关技术,将现代数字信号处理方法用于数据处理过程中。通过实验方式得到测量结果,并对测量结果进行了数据分析和误差统计,实验结果表明,此系统具有精度高,稳定性可靠等优点,值得推广。

基于STM32和NDIR传感器的矿井安全监控终端设计

井下有毒气体对工作人员具有多种危害,有毒气体的实时监测对对保护工作人员的生命安全具有重要意义。目前监控终端测量准确度不足、结构复杂、功能不足,同时,有线通信的布线问题也为井下安全埋下了隐患。本文简要介绍了一种基于无线通信的分布式有毒气体监测系统,重点描述了基于STM32和NDIR传感器的检测终端,分析了有毒气体浓度检测方法及实验方法,给出了有毒气体的检测终端的硬件电路和软件流程。实验证明,该监测终端设计简单、功耗低、工作可靠、并具有较高的准确度,具有一定的市场推广价值。

非分光红外(NDIR)传感器技术在火药检测领域的应用

介绍了非分光红外(NDIR)传感器的原理及其仪器设计,分析了火药性能检测的现状和特点,探讨了非分光红外(NDIR)传感器在火药性能检测领域的应用,结合非分光红外(NDIR)传感器性能可靠、操作便捷、经济实惠等特点,预见了非分光红外(NDIR)传感器在火药性能检测领域的应用前景。

基于非分散红外_NDIR_原理的便携式瓦斯检测仪

对一种新型红外气体传感器的设计进行了介绍,这种传感器的设计特点在于它通过NDIR红外气体分析仪进行电调制红外光源监测,从而实现有效的瓦斯浓度实时检测,并能液晶显示与浓度报警,可以用于煤矿井下作业安全监测辅助工具。

基于NDIR原理的红外CO浓度检测仪

该文介绍了一种基于非分散红外(NDIR)原理的红外CO浓度检测仪的总体设计,该检测仪使用新型红外传感器,以新型电调制光源代替机械调制光源,实现了对CO浓度的实时测量、LED显示和超限声光报警等功能,并通过后期的实验测试,验证了该检测仪在测量精度、范围等方面的优势。

基于热释电器件的NDIR分析仪传感系统设计

针对汽车排放污染检测要求,分析了NDIR分析仪的检测原理,设计了基于热释电器件的NDIR分析仪传感系统。对红外传感器件进行了选择和等效电路分析,进行了传感系统总体设计。该系统精度和灵敏度高,响应速度快,测量范围宽,选择性、稳定性和可靠性好,可以实现快速和在线连续式检测,能较好地满足各种用户的需要。

NDIR气体测控系统中关键问题的分析与设计

高速动车对安全要求越来越高,文章介绍一种电调制非分光红外传感器构成的新型气体测试仪中关键问题的分析与设计。测试仪中电调制非分光红外传感器采用电调制红外光源,同时采用高精度干涉滤光片以及镀金气室,通过PID算法实现高精度环境控温,设计选频特性优良、强抗干扰能力的微弱信号处理电路,最终完成SO2、CO、CO2等气体的测试系统。

基于NDIR原理单光源单光路实现多组分测量的技术开发

为满足以较经济的成本进行多种组分测量分析,对基于NDIR原理工作的测量仪器本研究通过设置不同谱带的滤光技术,解决了单光源单光路条件下多种不同气体对红外吸收谱带问题。此创新设计中的关键内容是红外光源发生装置的改进设计以及光源调制马达的定位,以解决其润滑挥发组分引起的对红外吸收的扰动;此外,将原固定的单个滤光片重新设计为可轮转的滤光器结构,实现在对红外光线进行调制的同时,展宽了具有针对性的红外吸收谱带,给出了样气中不同组分的红外吸收频段;找到了滤光器精密启动定位运行的新算法和控制技术,相应地也进行了硬件支撑平台的重新设计。

矿井内CH4与CO2双组分NDIR传感器的设计与实现

为了实现对矿井有害气体的有效监测和控制,本文基于非色散红外(NDIR)原理,设计了一种双组分气体传感器。重点提出了一种反射式气室,然后利用光学仿真软件LightTools对腔体内的光线传播方向进行了光线追迹分析,并对到达探测器4个接收面的光强分布进行了模拟分析,验证了该气室的可行性与优越性。在器件上选用电调制红外光源和热释电探测器,由单片机处理电信号并输出气体浓度信息,大大提高了检测精度。实验结果表明,该传感器能够准确检测0~2000ppm范围内的甲烷与二氧化碳气体浓度,满量程精度可达4.5%。可以满足矿井内甲烷、二氧化碳气体浓度检测的需要,具有广阔的应用前景。

基于非分散红外(NDIR)原理的煤矿CH_4检测仪设计

非分散红外(NDIR)气体检测技术作为一种先进的气体分析技术逐渐发展起来。因其具有响应时间快、检测精度高、寿命长、性能稳定、检测范围宽和不受检测环境内其他气体干扰等特点,而被广泛应用于煤矿安全监控领域当中。对基于非分散红外(NDIR)原理的煤矿CH4检测仪设计进行分析,从非分散红外检测的理论基础、硬件结构、监测仪软件设计、试验和结果方面做出系统的论述。

基于曲面拟合的NDIR单通道CO_(2)气体传感器快速标定算法

为了提高非色散红外(NDIR,Non-Dispersion Infrared)二氧化碳(CO_(2))气体传感器的标定效率,提出一种针对NDIR单通道CO_(2)气体传感器的高效快速标定算法。首先采集m个传感器节点在不同温度、不同浓度下对应的电压值;然后对于每个节点,将它的数据点(温度,浓度,输出电压)进行曲面拟合,拟合后的曲面作为候选曲面;测量待标定传感器的6个在不同温度、不同浓度下对应的输出电压数据点,选择一个与这6个数据点最优匹配的曲面,以此作为待标定传感器的标定曲面。实验结果表明,算法标定准确性和可靠性高,按照5%+50×10^(-6)的精度,算法标定的数据合格率达到99%。