甲烷红外吸收光谱随环境变化关系研究

基于气体谱线展宽理论,数值模拟了甲烷泛频带2ν3的R(9)支吸收线型。利用可调谐半导体激光器从实验上测量了甲烷2ν3的R(9)支吸收线型。通过扫描1637.6～1637.92 nm甲烷混合气体的吸收光谱,计算得到甲烷自展宽系数(0.0725±0.008)cm-1/atm,空气碰撞加宽系数为(0.0335±0.0012)cm-1/atm。并首次从理论上给出了甲烷1637.8 nm吸收峰中心波长,在标准大气压条件下,随甲烷浓度变化的关系。对提高激光调制技术测量气体精度,具有重要意义。

煤矿甲烷红外检测系统

针对现有煤矿甲烷检测装置存在的缺点,文章提出了一种基于光谱吸收检测原理的煤矿甲烷红外检测系统的设计方案,分析了红外差分吸收检测原理,详细介绍了系统硬件及软件设计。该煤矿甲烷红外检测系统以宽带LED作为光源,采用单光路进行差分吸收检测,消除了双光路系统中由于光路的差异引起的误差;采用锁相放大器对微弱信号进行相敏检波,采用去极值移动平滑法对数字量进行滤波,提高了系统的灵敏度。实验结果表明,该系统检测的甲烷浓度在精确度和稳定性方面均满足检测要求。

便携式红外甲烷浓度检测仪的研究与设计

根据朗伯比尔定律,以红外光谱吸收法为原理,设计了以MSP430F149为主控制器的便携式甲烷浓度检测仪。通过液晶显示器显示现场检测的气体浓度,并根据预先设定好的浓度进行声光报警。能通过串口通讯与上位机进行通讯,将存储的多组数据进行进一步分析。本仪器具有携带方便、操作简单、灵敏度高测量准确和等特点。

基于气体特征光谱吸收和谐波检测的瓦斯体积分数测量技术的研究

瓦斯爆炸一直是煤矿生产的重大威胁,其两个主要物理原因是CH_4与O_2的浓度达到一定的爆炸界限和存在火源点。实时准确地监测煤矿瓦斯气体体积分数的分布对保障安全生产具有十分重要的意义。谐波检测技术是目前提高检测灵敏度有效的方法之一。本研究基于瓦斯的特征光谱吸收特性,采用数字锁相放大器SR830,对甲烷气体的体积分数进行了测量,通过对实验数据的分析验证了二次谐波检测理论,获得了很好的吻合性,最后对影响实验检测分辨事的因素进行了分析。

基于光谱吸收煤矿瓦斯检测技术的研究

针对目前煤矿井下瓦斯浓度检测技术存在的不足,在红外光谱差分吸收检测模型的基础上设计了单波长双光路的瓦斯浓度检测仪。在实验室环境下测量不同瓦斯浓度下检测仪输出的电压值,得到二者之间的拟合曲线,对测量结果的分析可以看出该系统的测量误差<2.5%,甲烷浓度检测能力较宽,满足煤矿瓦斯浓度检测的要求。

录井技术在钻井井控中的作用

在多年现场工作实践和大量调研的基础上,简要分析了录井在井控中未能充分发挥作用的制约因素,依据现代井控技术特点、理论研究成果,简介了录井在钻前、钻井过程中所能发挥的作用,认为准确地检测地层孔隙流体压力、地层破裂压力和地层坍塌压力,建立正确的井眼压力剖面是井控的基础。结合精细控压钻井新技术的特点,探讨了满足精细控压需要录井技术如何发展等问题。通过简介国内外井底压力测量(PWD)系统,提出录井行业应该及早研制和应用PWD系统、随钻地层压力检测系统、声波随钻气侵检测技术、钻井液进出口排量等在线精确检测技术,建议录井行业应该在精细控压钻井中主动发挥作用,充分体现录井自身优势,扮演主角。在理顺机制的前提下,录井技术完全可以在井控工作方面大显身手,具有无限的潜力可挖。

便携式红外甲烷传感器硬件设计与实现

针对传统红外甲烷传感器体积大、操作繁琐等问题,设计出了一种便携式红外甲烷传感器,实现了气室小型化的要求。该红外甲烷传感器是以MSP430系列单片机为核心,具有实时测量、数字显示以及超限报警等功能。阐述了差分吸收法的工作原理,设计了气室结构并进行了仿真分析,分析结果表明该气室反射光分布均匀,不仅有利于探测器的接收,而且延长了光程;同时也设计了该传感器的电路系统。实验结果显示,该红外甲烷传感器可进行全量程范围浓度的检测、精度高、灵敏度好,还具有体积小,便于维护以及操作简单等的特点,非常适合随身的携带和在野外条件下的使用。

钻井现场甲烷光谱在线检测方法可行性探讨

通过对甲烷和其他烃组分在近红外、中红外吸收光谱的分析，提出甲垸的光谱吸收峰在波长为1．6～1．7μm之间时不受钻井液中其他烃组分及水的干扰，可用于定量分析；通过分析适于近红外光谱检测的光源和检测器，提出以激光二极管光源、红外光子检测器的组合方式用于甲炕的在线检测。对光纤探头和直接浸入两种原位测量方法进行了探讨，分析了两种方法的优缺点以及影响测量因素。结果表明，基于甲烷在近红外光谱中吸收峰与其他烃组分的差别和近红外技术的成熟，实现甲烷分析仪的传感器化在线测量是可行的，并认为应对甲烷在钻井液中的在线实时测量开展进一步的实验测试。

基于小波优化EEMD的甲烷浓度检测信号研究

为了实现甲烷浓度的测量,设计了基于差分吸收检测原理的甲烷浓度检测系统。检测系统中的气室部分使用了全反射棱镜配合凹面镜的方法来增加光程,使光能够被气体充分吸收,达到了提高测量精度的效果。在测量过程中,受到环境因素的影响,使得接受的信号中存在大量的噪声,为此提出利用小波优化EEMD的方法对接收的信号进行去噪处理,得到的信噪比为16.9925,均方根误差为1.5447×10-4。实验结果表明相比于EEMD或小波的去噪方法,使用小波优化后的EEMD具有更好的噪声抑制效果,方法适用于甲烷收发谱信号的去噪处理。

基于空芯带隙型光子晶体光纤的单端置入式同源甲烷检测仪

为了提高复杂环境中甲烷气体探测的适用性,选择空芯带隙型光子晶体光纤(单端镀全反膜)作为光学气室,实现了置入式同源甲烷浓度的探测。采用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术,结合长度为0.5 m的空芯带隙型光子晶体光纤,实现了甲烷气体的在线测量,系统的检测下限可达到1.92×10^-5,稳定性波动小于±2.18%。单端全反射设计配合同源探测方式使复杂环境中的甲烷浓度的置入式探测成为可能,为单光源分布式探测提供了研究基础。

不同来源普伐他汀钠原料药的晶型研究

目的:阐明不同来源普伐他汀钠原料药的晶型现状,建立不同晶型状态的有效检测方法,探讨不同来源普伐他汀钠原料的质量、疗效与其晶型状态的关系。方法:采用粉末X射线衍射分析法(PXRD法)、红外光谱分析法(IR法)、差示扫描量热法(DSC法)等对不同来源的原料样品进行晶型表征,采用动态水分吸附技术(DVS技术)对不同来源样品的水分吸附特性进行分析,并采用整体动物完成其生物学评价。结果:发现不同来源普伐他汀钠原料药的晶型状态不同,其中样品a、b、c均含有不同含量的晶A型,而样品d为晶F型;样品d的引湿速率较样品a、b、c大;生物学研究显示不同来源的普伐他汀钠原料药在主要药代动力学参数呈现显著的差异性,其中T_(max)、AUC、C_(max)的最大差异分别达到2.5,1.8,1.3倍之多。结论:采用PXRD法、IR法、DSC法均可实现对不同来源普伐他汀钠原料晶型状态的有效鉴别,稳定性、生物吸收、引湿性等分析研究结果表明晶A型优于晶F型。

基于压力补偿的煤矿用激光甲烷传感器

提出了基于最小二乘法曲线拟合压力补偿算法模型,主要解决煤矿复杂环境下,激光甲烷传感器测量准确性受管道压力的影响误差较大的问题,通过最小二乘法对其测量结果进行修正及补偿,最大程度的消除压力对激光甲烷传感器在气体浓度测量过程中产生的误差,提高传感器系统运行的稳定性。

非色散红外法甲烷检测器的原理和性能特点

介绍两种环境甲烷检测方法——催化燃烧法和非色散红外法的基本原理,比较了这两种检测方法的性能特点,非色散红外法具有应用优势。