煤矿用红外甲烷传感器示值误差的不确定度评定

红外甲烷传感器是目前煤矿安全监控系统最重要的感知设备之一,对于及时预警瓦斯含量变化,避免瓦斯突出和爆炸事故发挥着重要作用,需定期送检保证其监测结果的准确性。为了评价实验室检验数据的质量,提供了一种针对煤矿用红外甲烷传感器示值误差的不确定度评定方法和步骤,按照标准要求给出了不同测量点的不确定度,经验证表明,实验室的示值误差检验结果是可靠和满足要求的。

低功耗红外甲烷传感器在煤矿安全监测中的应用优化研究

围绕低功耗红外甲烷传感器(GJG10H型)在煤矿安全监测中的应用进行深入研究,通过分析某煤矿安全监测项目,探讨传统监测系统的局限性、甲烷检测的挑战、现场环境对监测系统的影响以及安全监测数据处理和管理问题,进一步阐述GJG10H型红外甲烷传感器的工作原理、技术特征及优点,探讨其在智能化数据分析与预警、复杂矿井环境应对策略中的优化应用,旨在提供一种更高效、准确的煤矿甲烷监测方案,确保煤矿安全生产。

基于TSPSO支持向量机红外甲烷传感器动态补偿

针对红外甲烷传感器在矿井下使用易受周围恶劣环境因素影响的问题,提出了一种动态感知的双子群粒子群-支持向量机(TSPSO-ε-SVM)补偿算法对其进行动态补偿。TSPSO算法同时优化非目标环境变量和SVM参数,其寻优精度高、收敛速度快,并在此基础上建立了综合补偿数学模型。实验表明,该补偿算法回归拟合效果好,模型的测量精度高于一般的粒子群最小二乘支持向量机(PSO-LSSVM)模型。

红外甲烷传感器温度校正模型研究

采用BP神经网络,建立了红外甲烷传感器温度校正模型。以隐层节点数为变量,研究了神经网络规模对训练速度和推广能力的影响。将贝叶斯正规化方法与Levenberg-Marquardt优化算法相结合,提高了神经网络训练的效率和推广能力。所建立的模型网络规模小,运算速度快,可以对温度变化引起的红外甲烷传感器非线性误差进行自动校正。

红外甲烷传感器非线性动态补偿的研究

红外甲烷传感器作为瓦斯监测主要传感器之一,非线性动态影响到它的测量准确度和测量范围,不利于安全生产。针对这一问题,采用最小二乘支持向量机非线性动态方法对传感器进行补偿,并对算法予以改进。通过仿真实验加以比较,实验结果表明:基于改进最小二乘支持向量机非线性动态补偿,传感器测量准确性和测量范围大大提高,对促进安全生产有积极的作用。

红外甲烷传感器的实时温度校正模型的建立

红外光谱法是检测气体浓度的有效手段。文章就红外甲烷传感器数学建模中如何考虑环境温度的影响,进行了深入分析,提出了基于最小二乘方法的实时温度校正模型,并给出了建模实验的结果。研究表明,通过温度校正系数的最小二乘拟合,可以根据计算得到的温度校正系数,对温度变化引起的红外甲烷传感器测量误差进行实时校正。

红外甲烷传感器直射式气室设计

针对采用反射式气室的红外甲烷传感器测量误差较大的问题,基于红外光谱吸收原理,利用非分光探测技术设计了一种新型直射式气室。该气室采用硅半导体片状红外光源、双通道红外探测器及一定长度的气室中腔,选用GaF2作为光源及探测器的视窗材料,搭配外部电路实现对CH4体积分数的监测。0～2.5%CH4体积分数范围内的测试结果表明,采用直射式气室的红外甲烷传感器最大测量误差仅为±0.05%。

基于三椭球体吸收腔红外甲烷传感器的研究

基于红外气体检测原理,提出了一种三椭球体结构的镀金气室,包括3个椭圆曲面相交形成的反射式光路。利用光学软件Lighttools得到气室光路模拟和探测器接收面光照度的光栅图,并基于两图对气室结构进行优化。在信号处理电路中采用斩波放大滤波电路(CAFC)对热释电探测器输出的电压信号进行处理。经过理论计算,传感器可以达到10-6级别的检测限。该便携式传感器技术可以广泛用于煤矿瓦斯气体、天然气泄露等的检测。

红外甲烷传感器光学气室设计

介绍了红外甲烷传感器光学气室结构设计原则,推导出该光学气室的最优光程长度为60mm,通过测试得到该光学气室直径为10～30mm时红外甲烷传感器的响应速度较快,从而确定该气室直径为20mm;采用RCS2000(A)自动配气系统对基于该光学气室的红外甲烷传感器进行了实验测试,结果表明,该光学气室具有一定的可行性和较高的灵敏度。

矿用红外甲烷传感器的研究

基于红外检测原理,以MSP430F1611单片机为核心设计了一种红外甲烷传感器。为了提高红外光的稳定性和对电路提供过压保护,设计了光源稳压驱动电路;经过硬件滤波之后,采集信号中仍然有噪声干扰,随后使用FIR滤波器,对经过硬件滤波后的信号进行数字滤波处理;实验室条件下,利用该传感器测量标准甲烷气体,实测结果表明该传感器的精度适合于煤矿行业的甲烷检测。

GJG10H型红外甲烷传感器

非色散红外(NDIR)气体检测技术是近几年发展起来的一种先进的气体分析技术,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。随着红外甲烷传感器技术的提高和成本的降低,将在煤矿安全监控领域得到广泛的应用。

具有温度及压力补偿的矿用红外甲烷传感器设计

针对现有红外甲烷传感器因受温度、压力影响而采取硬件补偿方式后存在测量精度和可靠性降低的问题,提出了一种具有温度及压力补偿功能的矿用红外甲烷传感器设计方案,详细介绍了该传感器的软硬件设计,给出了温度、压力的补偿方法,即在数据处理上增加了环境温度及压力补偿功能。测试结果表明,该传感器具有测量精确度高、稳定性好、环境适应能力强等优点。

管道型红外甲烷传感器在负压抽采管路中的检测技术研究

为解决煤矿井下瓦斯抽采过程中负压抽采管路中的瓦斯气体自然扩散到气室难度大,且需要有效滤水滤尘,同时抽采管路的负压变化也会对红外甲烷传感器测量数据产生影响问题,研究新型专用气路装置将传感器气室与抽采管路连接,同时在气室中内置红外探测敏感元件和压力采集元件,对瓦斯浓度和压力数据进行采集并建立压力补偿算法模型,进行瓦斯浓度测量值修正。结果表明:传感器气路装置可实现负压抽采管路中的瓦斯气体自然扩散到气室,压力补偿算法模型可消除抽采管路中负压对瓦斯浓度测量数值造成的影响。

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。

红外甲烷传感器信号处理电路的设计原理

基于气体对红外光吸收的郎伯—比尔定律,分析了红外甲烷传感器的基本工作原理,提出了两种信号处理电路设计方案,并对这两种方案的设计原理进行了分析、比较。

基于RBF神经网络矿用红外甲烷传感器补偿方法研究

针对煤矿井下环境复杂,干扰成分多,温度、压力等对井下红外甲烷传感器测量精度影响等问题,提出了基于RBF神经网络矿用红外甲烷传感器补偿方法,开展了相应研究,包括神经网络函数逼近能力分析,神经网络模型选取,RBF神经网络结构确定,RBF神经网络聚类个数由最大最小距离法来确定,RBF神经网络中心和扩展常数通过K-means聚类计算,实验结果表明,RBF神经网络补偿算法是有效的,提高了甲烷传感器测量精度,消除了温度及压力干扰。

GJG4/100-H型甲烷传感器在超化煤矿的应用

针对安全监控系统中现有热催化甲烷传感器存在催化元件使用寿命短、燃烧不充分、采集数据不密集、传输距离短、采集参数单一等问题,引进了G JG4/100-H型红外甲烷传感器。该传感器可采集甲烷、温度两参数,传输距离最远可达到5 km,且具有多参数采集、传输迅速准确等优点,有推广应用价值。

基于NDIR的甲烷传感器微弱信号调理设计

该文介绍了一种基于非分光红外的甲烷传感器检测信号调理部分的设计方法。该方法采用OP77运算放大器搭建跨阻放大器和可变增益放大器,将传感器输出的微弱电流信号经过跨阻放大器和可变增益放大器进行调理转换成单片机可以采集的电压信号,并对高频信号进行抑制,提高信噪比。利用MULTISIM软件对设计电路进行模拟仿真实验,在保障合理放大信号的前提下降低电路复杂度和制作成本,提高电路稳定性。信号调理对后续的调试和信号进一步处理等有重要的作用。

一种管道红外传感器压力补偿模型研究

针对管道红外甲烷传感器测量精度容易受到瓦斯抽放管道内环境压力变化的影响,提出了一种通过理论分析和模拟实验解决红外甲烷传感器精度受环境压力变化的补偿方法,并通过数据处理找到一种压力补偿模型。经过实验验证这种压力补偿方法可以有效避免环境压力变化对传感器测量精度的影响。

一种新型的红外甲烷测量定量分析模型

在分析常用的红外气体浓度定量分析数学模型朗伯-比尔定律之不足的基础上,利用RBF神经网络良好的学习能力、泛化能力和非线性映射能力,以RBF网络为核心,通过训练RBF网络得到红外探测器输出信号、温度与甲烷浓度的关系,从而提出了一种新型的红外甲烷浓度测量定量分析模型.分析与实验表明,该模型在甲烷检测中具有较高的精度.