我國煤礦井下氣體種類多,多為易燃易爆性及有毒有害氣體,并且作業(yè)空間狹窄,人員很難對有毒有害氣體警覺,一旦發(fā)生災(zāi)害,影響范圍很廣、救災(zāi)危險性大,給礦井生產(chǎn)工作帶來極大困難。因此,必須對礦井混合氣體進(jìn)行分析和檢測。目前,礦井混合氣體分析通常采用傳感器法和氣相色譜法來實現(xiàn)。但是現(xiàn)有氣相色譜分析技術(shù)以及傳感器存在局限性,急需研究一種全新的基于傅立葉紅外光譜原理的在線、快速、精確的礦井混合氣體分析方法與裝備�；诩t外光譜理論合理選擇FT-IR光譜儀的關(guān)鍵部件和參數(shù)后,通過標(biāo)準(zhǔn)氣體光譜掃描實驗得到的礦井混合氣體紅外光光譜數(shù)據(jù)與支持向量機（SVM）結(jié)合建立了礦井氣體定性定量分析模型,并在分析模型基礎(chǔ)上編寫了相應(yīng)分析軟件,形成一整套可用于在線測量礦井混合氣體的光譜分析技術(shù)與裝備。通過實驗和現(xiàn)場應(yīng)用,在分辨率為1cm-1,控溫控壓氣體池且光程為10cm實驗條件下,所分析氣體的分析精度符合要求,測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠,表明基于FT-IR礦井混合氣體分析技術(shù)是可行的,所研制的礦井混合氣體分析裝置是可用的。 

【文章來源】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
引言
1 論文主要研究內(nèi)容、方法和技術(shù)路線
    1.1 論文主要研究內(nèi)容
    1.2 技術(shù)指標(biāo)
    1.3 論文創(chuàng)新點
    1.4 研究方法和技術(shù)路線
2 礦井混合氣體分析技術(shù)與裝備國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    2.1 氣相色譜法
    2.2 傳感器分析法
        2.2.1 半導(dǎo)體式傳感器
        2.2.2 催化燃燒式傳感器
        2.2.3 紅外傳感器
        2.2.4 電化學(xué)傳感器
3 紅外光譜分析理論基礎(chǔ)
    3.1 紅外吸收光譜簡介
        3.1.1 紅外吸收光譜的產(chǎn)生
        3.1.2 紅外吸收光譜區(qū)域的劃分
    3.2 紅外吸收光譜法
        3.2.1 紅外吸收光譜法定義
        3.2.2 紅外吸收光譜法的發(fā)展
        3.2.3 紅外吸收光譜分析法的特點
    3.3 紅外吸收光譜儀
4 傅里葉變換紅外吸收光譜儀技術(shù)選型
    4.1 FT-IR光譜儀簡介
    4.2 FT-IR光譜儀工作原理
    4.3 FT-IR光譜儀關(guān)鍵部件技術(shù)選型
        4.3.1 光源
        4.3.2 干涉儀
        4.3.3 檢測器
        4.3.4 氣體池
5 礦井混合氣體氣樣制備與光譜測試
    5.1 樣氣選擇
        5.1.1 光程與分辨率選擇
        5.1.2 確定樣氣數(shù)目和濃度的分布
    5.2 樣氣的制備
        5.2.1 質(zhì)量流量計
        5.2.2 程控配氣試驗臺
    5.3 標(biāo)準(zhǔn)氣體
        5.3.1 單組份標(biāo)準(zhǔn)氣體
        5.3.2 多組分標(biāo)準(zhǔn)氣體
        5.3.3 自配單組份氣體
        5.3.4 自配多組分氣體
    5.4 氣體光譜掃描測試實驗
6 礦井混合氣體的紅外光譜分析技術(shù)
    6.1 極性氣體紅外光譜的定性分析
    6.2 極性氣體紅外光譜的定量分析
        6.2.1 Lambert-Beer定律
        6.2.2 支持向量機(SVM)
        6.2.3 提取特征變量
        6.2.4 氣體光譜分辨率分析
        6.2.5 氣體分析模型
        6.2.6 礦用多組分氣體分析軟件
        6.2.7 極性氣體實驗測試結(jié)果及分析
    6.3 非極性氣體的定量分析
7 研究成果及現(xiàn)場應(yīng)用
    7.1 研究成果
        7.1.1 礦井混合氣體光譜分析裝置原理圖
        7.1.2 礦井混合氣體光譜分析裝置
    7.2 現(xiàn)場應(yīng)用
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 附錄內(nèi)容名稱
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]煤層自然發(fā)火特征氣體的光譜定量分析[J]. 梁運濤,湯曉君,羅海珠,孫勇.  光譜學(xué)與光譜分析. 2011(09)
[2]可燃?xì)怏w傳感器研究進(jìn)展[J]. 宋小堅.  煤氣與熱力. 2010(05)
[3]GJG10H型紅外甲烷傳感器[J]. 劉懷森,程偉,高修忠,孫世嶺.  煤炭科技. 2010(01)
[4]基于粒子群優(yōu)化的最小二乘支持向量機在混合氣體定量分析中的應(yīng)用[J]. 李玉軍,湯曉君,劉君華.  光譜學(xué)與光譜分析. 2010(03)
[5]粒子群優(yōu)化算法在混合氣體紅外光譜定量分析中的應(yīng)用[J]. 李玉軍,湯曉君,劉君華.  光譜學(xué)與光譜分析. 2009(05)
[6]基于SVM的混合氣體分布模式紅外光譜在線識別方法[J]. 白鵬,冀捐灶,張發(fā)啟,李彥,劉君華,朱長純.  光譜學(xué)與光譜分析. 2008(10)
[7]煤炭自然發(fā)火預(yù)測預(yù)報的氣體指標(biāo)法[J]. 梁運濤.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2008(06)
[8]基于核主成分分析和支持向量回歸機的紅外光譜多組分混合氣體定量分析[J]. 郝惠敏,湯曉君,白鵬,劉君華,朱長純.  光譜學(xué)與光譜分析. 2008(06)
[9]用于近紅外光譜分析的化學(xué)計量學(xué)方法研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 褚小立,許育鵬,陸婉珍.  分析化學(xué). 2008(05)
[10]近紅外光譜定量檢測丙烷和異丁烷[J]. 杜振輝,齊汝賓,張慧敏,尹新,徐可欣.  天津大學(xué)學(xué)報. 2008(05)

碩士論文
[1]基于傅里葉變換紅外光譜分析的火災(zāi)氣態(tài)產(chǎn)物定量監(jiān)測技術(shù)研究[D]. 魏周君.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009



本文編號：3266556