一种棱镜otto型SPR甲烷气体传感器设计

本文针对引起煤矿瓦斯爆炸的甲烷气体检测需求,提出一种基于otto结构的棱镜表面等离子体共振传感器。利用有限元法仿真分析了传感器的传感性能,研究了传感器结构参数对传感器性能的影响。在此基础上,通过在金属层表面修饰甲烷气体敏感膜,仿真分析了该传感器对甲烷气体的检测灵敏度。为甲烷气体传感器的研究提供一种研究思路。

电容层析成像系统三维传感器结构分析

针对电容层析成像系统存在检测信号微弱,灵敏度低和信噪比低等问题,在分析传感器结构参数对传感器物理性能影响的基础上,给出了一种三维电容层析成像系统传感器模型的选择和分析方法,该方法以6种常用模型为基础,通过对比空满管电容值分析,并通过试验改变屏蔽罩厚度dl,极板张角θ,层间旋转角α的值,分析电容值随参数的变化,绘制电容值随参数的变化曲线,给出了三维ECT传感器参数的参考值.屏蔽罩厚度dl的参考值为8~12 mm,极板张角θ的参考值为50~54°,层间旋转角α的参考值为45°,为三维ECT传感器设计提供了新思路.

油气润滑ECT系统传感器设计

运用SolidWorks软件和COMSOL软件建立三维ECT管道模型,通过分析与比较传感器在空/满场状态下的电容值得到了三个结构参数(电极的张角、极板的长度、管道与屏蔽层的间隔)的优化范围,并定义了传感器电容响应率指标、对传感器性能进行了定量分析。在此基础上,基于正交实验的方法,以传感器性能综合评价函数OPT为目标,运用COMSOL软件和Design-Expert软件对上述三个结构参数进行了优化。研究结果表明:①当传感器结构参数为最佳参数组合时,函数OPT值为7.2087,与实际仿真获得的OPT值之间的相对误差为3.36%;②设计的传感器具有较均匀的灵敏度分布和较高的成像质量。