矿井CO气体成因类型及机理辨识分析

针对采煤作业空间CO气体异常,来源及成因类型不清等问题,综合运用矿井火灾学、煤田地质学、瓦斯地质学及煤化学等多学科理论,提出了CO气体成因类型由原生CO气体和次生CO气体构成。原生CO气体是煤化作用阶段的非烃类气体产物之一;次生CO气体是指煤机械破碎激活脱羰分解产生的CO气体,煤常温氧化和煤升温氧化过程产生的CO气体,也包括井下炸药爆破和防爆机车运行释放的CO气体。对原生CO气体和次生CO气体中煤机械破碎脱羰分解产生的CO气体和煤氧复合分解的CO气体的产生机理分别进行了阐述分析。分析了煤升温氧化过程CO气体发生量与煤体温度之间的对应关系及煤升温氧化生成CO气体的活化能。探讨了煤层原生CO气体含量测试及CO来源辨识方面存在的问题,提出了CO气体综合控制与治理的研究方向。

基于RBF神经网络的电化学CO气体传感器的温度补偿

针对电化学CO气体传感器的输出精度易受环境温度影响的缺点,提出了一种基于RBF神经网络的温度补偿方法,并借助所设计的气体采集系统进行了实验研究。实验结果表明,未进行温度补偿时传感器输出最大误差为20.0%,基于BP神经网络温度补偿方法的误差为1.44%,而采用RBF神经网络进行温度补偿后最大误差可达到0.12%,故该方法可有效的用于电化学CO气体传感器的温度补偿,令传感器具有更高的测量精度和温度稳定性。

准连续调制激光吸收谱测量CO气体系统研究

准连续信号是一种重要的调制信号形式,在多个领域有广泛应用。准连续调制激光吸收谱是准连续信号典型应用之一,具有响应迅速、检测精度高、检测限低的特点。在地震、塌方、火灾等灾害环境下,由于堆积形成复杂封闭环境或燃烧不充分有可能产生极易燃爆的CO有毒有害气体。因此,灾害现场破拆机器人进行救援时,需要对现场的气体环境进行监测和分析,避免造成二次爆炸伤害。本系统对CO气体展开研究,采用准连续调制激光吸收谱技术,搭建测量实验系统,实施了改变浓度、压力和温度条件的CO测量实验,得出了准连续调制激光吸收谱2f信号幅值与CO浓度、实际测量时的压力、温度的关系模型。这些关系模型可使破拆机器人在灾害现场根据测量系统实际测得的压力和温度值对CO气体的浓度进行相应的压力以及温度补偿。

声表面波CO气体传感器温度误差补偿方法研究

要提高声表面波(SAW)气体传感器的测量精确度,温度补偿是主要难题。目前有许多补偿方法,但其效果不佳。采用软件方法进行温度补偿的研究在国内外已成热点,但选用神经网络对声表面波气体传感器进行温度补偿罕见报道。该文以西北工业大学研发的声表面波CO气体传感器为研究对象,通过理论分析和实验,得到了声表面波CO气体传感器的温度特性曲线。提出了一种利用BP人工神经网络对声表面波CO气体传感器温度误差进行修正的新方法。计算机仿真和试验结果表明,该法能有效改善传感器的输出特性,且速度快,精度高,鲁棒性强,便于用硬件实现,具有较高的推广应用价值。

温湿度对SnO_2基CO气体传感器敏感特性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了纳米SnO2粉体及Pd掺杂浓度比分别为0.2 mol%、2 mol%1、0 mol%的三种掺杂粉体。以制得的粉体作为敏感材料,制成陶瓷微热板式CO气体传感器。在自行搭建的气体测试平台上,测试了各传感器在不同环境温湿度条件下对CO的响应,研究了Pd掺杂浓度对传感器湿度稳定性的影响,探讨了湿度影响传感器灵敏度的机理。实验结果表明:0.2 mol%Pd掺杂器件在不同湿度条件下灵敏度离散度由掺杂前的20.5%降低至8.63%,有效提高了传感器的湿度稳定性。10 mol%Pd掺杂器件在湿度大于50%相对湿度时,对20×10-6 CO出现反常响应,在还原气体CO出现时气敏膜电导减小。

基于PIC16F946的CO气体检测仪

介绍了一种便携式CO气体检测仪的开发,论述了仪器的硬件原理图、一氧化碳气体传感器的参数模型分析以及软件的程序流程图,该仪器可实现检测空气中CO的含量,并可自动进行声、光以及震动报警,可通过按键设定二级报警值,并且可以对仪器进行标定,仪器以美国microchip公司的微控制器PIC16F946作为核心控制单元,分辨率为1ppm;误差为±3%,采用3V的锂电池可以连续工作9000h以上,可广泛用于工业生产、环保、汽车、家庭等一氧化碳泄漏和不完全燃烧的检测报警。

基于无信息变量消除法与岭极限学习机的新型变量选择方法:以CO气体浓度反演为例（英文）

变量选择是光谱分析领域一个重要的组成部分。为了克服传统区间选择法的缺点与不足,基于无信息变量消除法和岭极限学习机提出一种新型的变量选择与评价方法。首先,利用无信息变量消除法剔除整个光谱区间中无信息的波长点;其次,为了解决传统建模方法(偏最小二乘法、BP神经网络等)存在的共线性问题,采用岭极限学习机方法建立回归模型;最后,最佳的特征光谱波长点组合利用特征选择路径图和稀疏度-误差折中曲线进行确定。CO气体的浓度反演实验结果表明:(1)利用无信息变量消除法可以有效筛选出最能表征CO气体透过光谱的特征波长点;(2)岭极限学习机方法具有快速建模、避免共线性和高精度等优点(CO气体浓度反演模型的决定系数可达0.995);(3)特征选择路径图和稀疏度-误差折中曲线可以直观地帮助用户寻找出最佳的特征波长点组合。

高能气体压裂过程中CO气体浓度扩散规律

针对低渗透油气田在高能气体压裂增产措施中CO气体中毒事件,运用现场数据和数学模拟方法通过对CO气体流动、扩散等的综合研究,建立了CO井筒流动及大气扩散模型。同时,也考察了井筒压力、气油比、大气稳定度等主要因素对CO气体扩散的影响。通过现场实例计算,证实模型具有较高的准确性,对合理、有效地开发油气田及煤层气的开发具有重要的实际意义。

基于电活性高分子声表面波CO气体传感器研究

为克服现有CO气体传感器精度低,工作温度高,成本高的缺点,对基于聚苯胺敏感膜的多层结构声表面波气体传感器进行了试验与理论研究,并推导了声表面波气体传感器的敏感作用公式。传感器采用声表面波双通道带延迟线的谐振器结构,将电活性高分子CO气体敏感材料(掺杂有In2O3的聚苯胺)覆盖在一条延迟线路上形成敏感膜(0.5～1.2μm)。将此声表面波CO气体传感器放在CO气体中在-40～+85℃范围内进行测试实验,实验结果显示,该声表面波CO传感器的敏感性好,敏感速度和恢复速度快,精度高。

氧化钨纳米线敏感膜对CO气体的气敏性能

采用丝网印刷法制备了氧化钨纳米线敏感膜,系统研究了不同热处理温度下敏感膜的结构、形貌以及对CO气体的气敏性能。结果表明,氧化钨纳米线敏感膜具有较高的结构稳定性,经450℃热处理后其结晶取向和结构均未发生变化;热处理温度的升高有助于提高敏感膜的晶化程度,同时导致其表面的氧化钨纳米棒逐渐变短、变粗直至消失,并最终形成较大的纳米颗粒;经300℃热处理的敏感膜在300℃时对1×10-6CO气体具有最佳的气敏性能,其灵敏度为17.64,响应时间为8s,恢复时间为16s。

工业过程CO气体浓度检测技术

工业过程中在线对CO气体的分析测量,对钢铁冶金企业能源气回收、环保节能具有重要的作用。提出了近红外CO浓度检测系统,根据光谱吸收原理,采用双光束气体浓度检测技术。系统选用近红外光源和探测器,与传统的中红外波长工作器件相比,成本得以降低。

TC35型短消息收发模块在CO气体监测仪中的应用

介绍基于TC35GSM模块的CO气体监测仪的设计,其主要特点是能够应用SMS进行数据传递。对无线通讯模块TC35进行了详细介绍,并给出TC35短消息收发模块在CO气体监测仪中的应用。

ADS7822及其在CO气体浓度监测仪中的应用

在介绍TI公司的12位串行、高速、微功耗A/D转换器ADS7822工作原理的基础上,以ADS7822在CO气体浓度监测仪的前向通道设计中的应用为例,讨论了它与AT2051单片机的硬件接口问题,给出了利用ADS7822进行A/D转换的51汇编语言程序,并做了详细注释。串行、微功耗及小型封装使ADS7822非常适合电池供电的智能便携式仪器采用。

便携式CO气体检测仪的设计与应用

在工业生产中往往会出现有害气体泄漏的情况,为了避免CO气体对作业人员的人身安全及正常生产活动造成影响,设计了一款便携式CO气体检测仪,介绍了该检测仪的工作原理,针对该检测仪的硬件设计与软件设计展开了详细分析,希望能为相关气体检测仪的设计提供参考。

基于MSP430的CO气体检测仪设计

基于MSP430F149的CO检测仪适用于家庭,它是利用气敏传感器MQ-7采集CO信号,并将其转换为电压信号。由于MQ-7的输出信号为伏特级,所以,不需要放大电路,可以直接将传感器的输出信号输入到A/D转换的模拟通道口。经过A/D转换后,可以将数字信号传送到单片机作处理,单片机处理后通过数码管显示电路显示出气体的浓度。这款检测仪具有性能可靠、经济实惠的特点。

祁东煤矿7_1煤底板抽放巷CO气体浓度异常分析

祁东煤矿三采区71煤底板抽放巷所装两路抽放管路均监测到CO气体浓度异常,此两路抽放管路所抽目标气体为该区域内未受开采的71煤层所含瓦斯气体,而装在三采区71煤底板抽放巷监测抽放管路内CO气体浓度的监测传感器却监测到了浓度数值高达0.156‰的CO气体。为保证井下安全生产,理清CO气体产生原因,预先对危险源采取针对性的防护措施,避免CO气体引发的灾害事故发生,祁东煤矿迅速组织人员对三采区71煤底板抽放巷内CO气体浓度监测传感器、抽放孔、抽放管路、爆破情况进行分析排查,最终发现该处CO气体浓度异常与三采区71煤底板抽放巷内钻场爆破施工有密切关系。

磨煤机CO气体检测仪的应用分析

介绍了磨煤机CO气体检测仪的测量原理、应用和维护。

均压通风与复采工作面采后CO气体防治的研究和应用

针对兼并重组矿井北祖煤矿11203工作面回采初期上覆采空区CO气体侵入本层工作面,严重威胁矿井安全生产的情况,矿井采取均压通风方法,通过提升工作面风流压力,有效地抑制了采空区CO气体向回采工作面溢出,工作面CO浓度显著减小,该成功案例对同类矿井治理CO等有害气体具有重要的指导和借鉴意义。

MSP430单片机在激光CO气体检测仪上的应用

利用光纤传感与二次谐波检测相结合的方法设计了一款激光CO气体检测仪,并给出了以MSP430FG437单片机为核心的仪器MCU模块的硬件和软件设计。利用MSP430内部D/A输出检测所需的正弦波和三角波;再由高精度A/D检测一次谐波、二次谐波、温度和压强信息;然后通过RS232C和计算机通信。该仪器具有抗干扰能力强、测量精度高、不需经常标定等优点。

注氮均压联合技术对工作面采空区CO气体防治的研究和应用

采用注氮均压联合技术,通过注氮降低采空区遗煤氧化速度,稀释已有CO的浓度;通过均压通风的方法,抑制CO气体向外涌出,减少采空区漏风,经过实践该采空区CO浓度明显减少。该案例成功对同类煤矿治理CO气体异常具有重要的指导和借鉴意义。