【摘要】：隨著可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜氣體傳感技術(shù)的發(fā)展,基于該技術(shù)的礦用甲烷傳感器成為當(dāng)前煤礦瓦斯監(jiān)測領(lǐng)域的研究熱點,相關(guān)產(chǎn)品已陸續(xù)投入煤礦現(xiàn)場應(yīng)用,由于煤礦應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性,傳感器測量準(zhǔn)確性受環(huán)境溫度的影響較大。針對這一問題,提出了一種基于分段插值和重心插值的自適應(yīng)融合的迭代補償算法,該方法首先取標(biāo)定溫度下濃度的值,計算傳感器測量溫度影響率,然后求出重心拉格朗日插值的不同溫度下的插值函數(shù),在此基礎(chǔ)上再對被測濃度甲烷值進行分段插值得到新補償溫度影響率,由該新的補償溫度影響率得到補償后的甲烷值,依此實現(xiàn)自適應(yīng)的迭代對激光吸收光譜氣體測試數(shù)據(jù)進行補償,并進行了大量相關(guān)實驗驗證,在高瓦斯情況下,測量誤差減小到1%,在低濃度瓦斯情況下,測量誤差減小到0.01%;工程應(yīng)用結(jié)果表明該補償技術(shù)的應(yīng)用有效的減小了傳感器甲烷濃度測量的誤差,為激光傳感器在煤礦現(xiàn)場的正常運行提供可靠保障。
[Abstract]:With the development of tunable semiconductor laser absorption spectrum gas sensing technology, mine methane sensor based on this technology has become a hot spot in the field of coal mine gas monitoring, and related products have been put into use in coal mine field one after another. Because of the complexity of coal mine application environment, the accuracy of sensor measurement is greatly affected by environmental temperature. In order to solve this problem, an adaptive iterative compensation algorithm based on piecewise interpolation and barycenter interpolation is proposed. Then, the interpolation function of gravity center Lagrange interpolation at different temperatures is obtained, and then the new compensated temperature influence rate is obtained by piecewise interpolation of methane value of measured concentration, and the compensated methane value is obtained from the new compensation temperature influence rate. The self-adaptive iteration is used to compensate the measured data of laser absorption gas, and a large number of experiments are carried out to verify that, in the case of high gas, the measurement error is reduced to 1, and in the case of low concentration of gas, the measurement error is reduced to 1. The result of engineering application shows that the application of this compensation technology can effectively reduce the error of methane concentration measurement and provide a reliable guarantee for the normal operation of laser sensor in coal mine.
【作者單位】： 西安科技大學(xué)電氣與控制工程學(xué)院;中煤科工集團重慶研究院有限公司測控技術(shù)研究分院;
【基金】：國家“十二五”科技重大專項子課題資助項目(2011ZX05041-004)
【分類號】：TD712

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【共引文獻】

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本文編號：2222595