Methane concentration detection system based on differential infrared absorption

The infrared absorption method for methane concentration detection is an ideal way to detect methane at present. However, it is difficult to spread this method due to its high cost. In this paper, by using a wideband infrared light emitting di- ode （LED） accompanied with a PIN photo electric diode, a low-cost methane detection system was designed. To overcome the shortcomings caused by the wide working band, a differential light path was designed. By means of a differential ratio algo- rithm, the stability and the accuracy of the system were guaranteed. Finally, the validity of the system with the proposed algo- rithm was verified by the experiment results.

基于不同宽带非相干光源的甲烷浓度测量研究

目的:研究非相干宽带腔增强吸收光谱(IBBCEAS)技术中所应用的不同类型宽带光源的性能差异对系统输出信号的影响。方法:搭建了直径2.54 cm,长30 cm的气池,通入体积分数为99.99%的甲烷气体,分别采用非相干宽带卤素光源和超连续谱光源入射气池,通过光纤准直器耦合出射光进入近红外多模光纤,光纤接入近红外光谱仪测量吸收光谱。结果:两种光源的光学密度谱线对比显示超连续谱光源的光学噪声远大于卤素光源,其主要原因为超连续谱光源内部温度控制欠稳定导致输出功率在频域上出现较大波动造成的基线偏移。结论:相较于卤素光源,超连续谱光源具有光功率高,空间相干性好等诸多优点,但由于温度控制原因所导致的光功率输出不够稳定,导致该光源在IBBCEAS系统中的应用受到一定限制。

光干涉瓦斯传感器的研究

叙述了光干涉瓦斯传感器的研究过程和取得的成果 ,通过研究 ,光干涉瓦斯传感器的关键环节———光干涉瓦斯传感器的极精细、微弱的光干涉信号转换为电信号的问题得到了解决 .

甲烷检测技术的研究现状

甲烷的安全防爆是矿山开采中的一个重要问题,甲烷浓度实时准确的检测是问题的关键。本文重点阐述两类基于不同原理的甲烷检测技术:光纤吸收法、光干涉法。并对光纤吸收法中的差分检测技术、谐波检测技术进行比较,对各种方法检测甲烷的检测精度进行分析。

激光甲烷传感器及其交叉干扰实验研究

基于激光光谱吸收的原理,研究了激光甲烷传感器的测量原理和系统设计,开展了实验室环境下水汽、一氧化碳和二氧化碳等气体对甲烷测量结果的交叉干扰,给出了实验数据并进行了相关分析。实验证明激光甲烷传感器具有测量准确,稳定性高,抗气体交叉干扰等特性。

光干涉瓦斯传感器的光路系统

对传统光干涉瓦斯传感器的光路系统进行了改进,简化了光路系统,并加入了光电转换部分,使其更适合智能检测仪表的设计要求,并从波动光学理论出发,进一步推导出干涉条纹光强变化与光程差的关系式,以及气体折射率与浓度的关系。最后通过仿真计算得到了干涉条纹,验证了气体浓度与其折射率的对应关系以及气体浓度改变与固定点处光强变化的关系。

天然气泄漏检测技术的研究现状

对天然气泄漏检测方法和设备研究现状进行综述,重点讨论光纤吸收法和光干涉法检测天然气的原理、优缺点、相应检测仪器的研发进展。