基于遗传算法对氨气检测中温度补偿的研究

氨气是大气中常见的污染气体之一,其浓度检测结果易受到环境温度的影响,为准确检测氨气浓度,必须对温度的影响进行修正。该文将遗传算法与差分吸收光谱技术相结合,对氨气检测过程中温度的影响进行研究。基于紫外差分吸收光谱技术,搭建了296 K~328 K温度下的氨气检测系统,采用遗传算法对氨气检测结果进行温度补偿。结果表明,通过实验获得的温度补偿模型可有效消除温度对氨气检测的非线性影响,从而提高检测精度。在328 K温度下,44×10−6氨气检测结果的误差降低了26.97%,随着温度变化,线性相关系数均在0.99816以上;6×10−6氨气在温度补偿前后系统的检测限分别为0.198×10−6和0.278×10−6。

基于MCU和CFD的鸡舍氨气检测装置设计与试验

为了准确测量肉鸡养殖过程中鸡舍内的氨气浓度,实现舍内氨气环境的精准调控,设计了一种由气体检测系统、气体循环系统和辅助装置构成的主动式氨气检测装置。装置通过控制风扇实现状态切换,使用电化学氨气模组检测气体,通过微控制器(Micro control unit,MCU)实现浓度数据分析、处理,并运用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术模拟装置在不同状态下的速度云图和速度矢量图,由此得到空气龄,确定单次进气时间。装置在氨气检测状态时气流呈逆时针循环流动,使氨气浓度更均匀,最大空气龄为0.804 s,装置设定单次检测时间为1 s,每10 s检测一次,每6个值的均值作为1 min的值。在养殖鸡舍内进行现场试验,结果表明本文装置检测的氨气浓度和氨气变送器检测值的Pearson相关系数达到0.832,与检测结果趋势相符,平均相差为3.46%,方差也较小,总体比氨气变送器检测值波动小,检测更稳定。该检测装置具有速度快、精度高和稳定性强等优点。

MCM法和GUM法评定氨气检测仪示值误差不确定度的对比

氨气检测仪广泛应用于涉氨作业场所,为确保其测量结果准确可靠必须定期对其检定校准。针对其检定过程中示值误差的测量不确定度,对测量不确定度表示指南方法(GUM)和蒙特卡罗法(MCM)进行了对比研究。建立了氨气检测仪示值误差模型,分析了模型中各个变量的概率分布,利用MCM Alchimia软件进行了测量模型模拟计算,给出了模拟最佳值、不确定度及其包含区间,实现了氨气检测仪示值误差测量不确定度的蒙特卡洛法评定。与GUM法相比,蒙特卡洛法评定氨气检测仪示值误差测量不确定度具有通用性强、过程简单、结果可靠等优点,适合氨气检测仪示值误差的不确定度评价。

VCSEL激光光源的单光路TDLAS氨气检测系统的研制

基于TDLAS检测方法,选择了1512 nm附近NH3分子的吸收峰作为吸收谱线,研制了一种采用VCSEL激光光源的单光路近红外NH3检测系统。提出了时分复用差分调制技术,可消除在单光路检测系统中由于激光光源波动引起的背景噪声。实验研究了不同浓度的NH3检测的响应情况,记录二次谐波(2f)信号的峰值并进行线性拟合,线性度为0.9997。系统的检测下限为8 g/m^3,在NH3浓度100~1000 g/m^3范围内,系统的检测精度0.81%~5.30%之间。对浓度为500 g/m^3的NH3样品进行了时长10 h的稳定度观测实验,检测数据波动小于±5.72%,表征了系统良好的稳定度。

基于多点分层精确氨气检测的规模猪舍智控系统

针对规模化猪舍氨气的控制,采用人工或简单算法精度不够的问题,采用了无线传感网技术,引入精确传输和多点分层的计算方法,提出了在终端节点采集数据递推传输、中心路由节点进行加权分批估计、网关节点负责分析和控制的闭环自控系统的方案,推导了用正负系数算法传输数据的过程,从理论上证明加权估计算法的优点,给出了系统硬件设计,实验结果表明了理论分析的正确性,采用加权估计算法控制的精度偏离阀值小,摆动周期小,通过实验分析了采集节点数量多少对控制精度影响,说明传感器数量多的控制精度更高。

基于FRAM和Flash混合数据存储方案的氨气检测仪研究与设计

针对某些嵌入式系统中数据存储量大且改写频繁,以及Flash存储器寿命有限的问题,结合氨气检测仪的应用,研究了一种基于铁电存储器和Flash的混合数据存储方案。给出了基于主控制器STM32F407的氨气检测仪的整体设计,分析了混合数据存储系统的软硬件设计,在此基础上制订了数据存储协议,提高存储效率。同传统的存储方案相比,基于FRAM和Flash的混合数据存储系统提高了仪器的数据存储速度和效率,延长了使用寿命,提高了仪器整体的稳定性和可靠性。

氨气检测仪示值误差测量结果的不确定度评定

文中依据JJF 1059-2012《测量不确定度评定和表示》和JJG 1105-2015《氨气检测仪计量检定规程》,以氨气检测仪示值误差为研究对象建立数学模型,分析氨气检测仪示值测量结果重复性的不确定度、气体标准物质的标称值准确度对合成不确定度的影响,计算各分量灵敏度系数,并结合实验分析数据,以其作为评定氨气检测仪不确定度的重要参考,以保证测量结果的科学性。

负压式氨气检测装置的应用设计

实验动物养殖场所因为对洁净度的要求很高,所以需要经常对环境空气质量进行监测。同时,为保障养殖场所的环境不受外来仪器的影响,所以要对检测仪器进行消毒。而目前一般的氨气测量装置都是采用电化学传感器,与消毒药水的接触可能会破坏传感器的化学涂层,导致传感器失效。介绍了一套采用负压式采样舱的氨气检测装置,能够很好地满足实验动物养殖场所现场检测的需要。

氨气检测报警器测量结果的不确定度评定

随着国民经济的快速发展,氨作为制造氨水、氮肥(尿素、碳铵等)、复合肥料、硝酸、铵盐、纯碱等的原料,广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维等领域。而氨气的微小泄露都会对企业的财产安全和生命安全造成重大影响,氨气检测报警器被大量安装使用。本文就氨气检测报警器测量结果的示值误差不确定度进行分析和评定,从而更好的了解此计量器具的性能。

西门子S7-200系列PLC在氨气检测联锁控制系统中的应用

从系统结构和软硬件设计3方面介绍了西门子S7-200系列PLC在氨气检测联锁控制系统中的应用情况,并详细解释了控制方案。整个系统安全可靠、经济实用,投入使用后达到了良好的检测效果。

气体探测系统基本概念与氨气检测应用

及时发现和报告氨制冷系统中氨气的泄露，对防范灾害性事故发生至关重要。了解和掌握气体探测系统基本理论知识，是正确选择和使用氨气检测设备的前提条件。本文通过介绍常见气体、气体探测基础、燃烧概念、气体探测原理等基本理论知识，重点讨论了固定式气体探测系统和气体探测在氨气检测中的应用。希望上述介绍和讨论，能为读者更好的选择和使用氨气检测设备提供帮助。

氨气检测报警器测量值的不确定度评定

介绍了氨气检测报警器测量值的不确定度评定,分析了不确定度来源,给出了扩展不确定度及分析结果。

4-(2,3-二氢-1H-1,3,2-苯并二唑硼烷)-苯甲醛的合成及在氨气检测中的应用

以4-甲酰苯硼酸与邻苯二胺衍生物为原料合成了3个4-（2,3-二氢-1H-1,3,2-苯并二唑硼烷）-苯甲醛衍生物。其中,标题化合物与氨和脂肪族胺发生相互作用后,荧光发射强度增强,且最大发射峰红移至380 nm。将标题化合物沉淀在滤纸上制备检测试纸,试纸在紫外灯照射下不发光,润湿后暴露在氨气环境中可以发出肉眼可见的紫红色荧光,可用于快速检测氨气。经1HNMR、IR、UV表征手段证实了探针化合物与氨气和脂肪族胺间的相互作用为醛基与氨基间的弱相互作用。

氨气检测仪构造原理及检测方法研究

氨气,NH3,无色气体,有强烈的刺激气味。氨气对接触的皮肤组织有腐蚀和刺激作用,氨气的溶解度极高,所以主要对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用,常被吸附在皮肤粘膜和眼结膜上,从而产生刺激和炎症。当氨气的浓度大于100μmol/mol刺激变得更强烈,稍长时间会引起死亡。氨气也可以吸收皮肤组织中的水分,使组织蛋白变性,并使组织脂肪皂化,破坏细胞膜结构,能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜,人吸入过多,能引起肺肿胀,以至死亡。随着经济与社会的发展,氨气检测报警仪的作用日益凸显。氨气检测仪广泛用于环境应急监测、职业卫生场所有毒有害气体检测、石化企业安全检测以及储运、泄露检测。氨气浓度在空气中超过1.7%还容易引起爆炸。氨气检测仪能及时检测氨气泄漏,防止事故的发生,保障人民的生命安全与财产安全。做好氨气检测仪的校准工作,可以确保氨气检测仪量值准确可靠,切实发挥氨气检测仪的作用。

氨气检测仪示值误差测量结果的不确定度评定

文章依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》和JIC1105-2015《氨气检测仪检定规程》,以氨气检测仪示值误差为研究对象建立数学模型,分析氨气检测仪检定过程中对示值误差的影响因素及对测最结果不确定度的分析,并结合实验分析数据,从而评定氮气检测仪示值误差测量结果的不确定度,以确保测量数据的公正性、科学性。

氨气检测报警器校准结果的不确定度评定

氨气检测报警器的校准结果是判断该仪器是否满足使用要求的主要技术指标。本文介绍了氨气检测报警器的测量测量方法和过程,建立了氨气检测报警器校准结果的数学模型,分析各不确定度分量主要来源,结合日常校准工作和计量数据,对其合成不确定度进行分析评定,对各不确定分量进行计算并得出合成不确定度和测量不确定度,最终可得出该检测项目的校准和测量能力。

氨气泄漏混洗自注意力轻量化红外检测

氨气是重要的基础工业原材料,实现其非接触探测对于及时发现氨气泄漏,避免重大安全事故发生具有重要意义。针对常规氨气泄漏检测装置需等到氨气扩散到一定范围并与传感器接触时才能响应的不足,提出一种混洗自注意力网络(SSANet)模型实现氨气泄漏红外非接触检测。因红外热像仪获取的氨气泄漏图像含噪高、对比度低,故通过非局部均值去噪、限制对比度的自适应直方图均衡化预处理建立氨气泄漏红外检测数据集。SSANet模型在YOLOv5s基础上通过K-means算法聚类分析出适用于氨气泄漏红外检测的候选框以预置模型参数;采用轻量级ShuffleNetv2网络,将其Shuffle Block中的3×3的深度可分离卷积核替换为5×5,采用含有新卷积模块的SK5 Block对特征提取网络进行重构,使模型大小、计算量和参数量实现轻量化的同时提高检测精度;采用Transformer模块代替原网络瓶颈模块中的C3模块实现泄漏区域多头注意力自底向上融合,实现检测精度的再次提升。实验结果表明,SSANet模型较YOLOv5s基础模型大小和参数量分别减少76.40%、78.30%,降为3.40 M、1.53 M;单张图像平均检测速度提升1.10%,达到3.20 ms;平均检测精度提升3.50%,达到96.30%。本文为开发氨气泄漏非接触探测装置以保障涉氨企业的安全生产和稳定运行提供了一种有效的检测算法。

氨气泄漏检测材料的研究

简述了氯气等制冷工业中的化学气体的性质与检测方法。详细研究了 Ｗ Ｏ３ 系半导体氨敏材料及元件的敏感特性，对 Ｉｎ２ Ｏ３ 、 Ｓｎ Ｏ２ 等半导体氨敏材料也进行了探讨。

基于PSoC的氨气浓度检测仪

介绍了片上可编程系统PSoC的特点,提出了基于PSoC的氨气浓度检测仪设计方案,详述了检测仪的硬件设计和软件功能实现。使用PSoC片上可编程的模块,结合二氧化锡氨气传感器TGS826,设计了传感器信号采样电路,实现了氨气浓度检测。氨气浓度可通过LCD现场实时显示或通过Modbus-RTU串行通讯传送给上位机。相比传统设计,该检测系统电路更加简洁,系统的可扩展性高。实验结果验证了设计方案的合理性。

基于SnO_(2)/SnTe材料的氨气传感器性能

为了提高碲化锡基传感器的气敏性能,通过水热法引入氧化锡相,合成了SnO_(2)/SnTe复合异质结材料。制备的SnO_(2)/SnTe复合纳米材料表现为特殊的层状结构,具有较高的比表面积,为气体分子的吸附提供了充足的活性位点。SnO_(2)/SnTe基传感器对氨气具有优越的传感性能,包括高响应度、低检测限(体积分数1×10^(-6))、高选择性和良好的重复性。在室温下,SnO_(2)/SnTe基传感器对体积分数3×10^(-5)的氨气响应为46%,响应/恢复时间分别为76 s/426 s。研究结果表明,基于SnO_(2)/SnTe复合材料的传感器能够有效地实现对氨气的室温检测。此外,结合表征结果进一步证明了传感器对氨气传感性能的增强主要归因于SnO_(2)/SnTe异质结的构建。