本文關(guān)鍵詞：空芯光子晶體光纖傳感器在瓦斯檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：因為瓦斯而引發(fā)的煤礦災(zāi)害事故一直以來都對安全生產(chǎn)、煤礦工人的生命形成巨大的威脅,所以各國一直都沒停止過對瓦斯檢測領(lǐng)域的研究與探索。雖然,從古至今人們一直在尋求完美的瓦斯檢測方法與設(shè)備來提高瓦斯?jié)舛葴y量的精準度與靈敏性,降低事故災(zāi)害的發(fā)生率,但是,現(xiàn)有的各類瓦斯?jié)舛葯z測方法始終存在著一些不足。所以,煤礦開采業(yè)十分需要一種檢測效果好,滿足煤礦安全生產(chǎn)的瓦斯?jié)舛葯z測系統(tǒng),以減少瓦斯爆炸事故的發(fā)生,保障井下安全作業(yè)。 本文在分析了空芯光子晶體光纖傳感器的性能的基礎(chǔ)上,將空芯光子晶體光纖傳感器應(yīng)用到瓦斯檢測系統(tǒng),構(gòu)建了一個完整的檢測體系。采用MXSLD-CS65M5A型號的半導(dǎo)體激光器、空芯PCF F-P傳感器、PDA30G型號光電轉(zhuǎn)換器,LCT2245的ADC、EP2C5Q208C8的FPGA以及型號為CY7C68013A的USB芯片,并對每個器件都進行了介紹。其中,FPGA實現(xiàn)對ADC以及USB芯片的控制,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、存儲等功能。系統(tǒng)的軟件部分采用Dataview ver1.33,可對不同濃度的瓦斯氣體進行檢測。最后,通過一系列的實驗對整個系統(tǒng)進行驗證,證明它的實用性。 經(jīng)過實驗,從所得數(shù)據(jù)與結(jié)果可知,本文所設(shè)計的瓦斯?jié)舛葯z測系統(tǒng)測量結(jié)果準確,性能穩(wěn)定,工作時不受溫度影響。
【關(guān)鍵詞】：空芯光子晶體光纖 瓦斯 FPGA DataView Ver.1.33
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD712.5;TP212
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• Contents10-13
• 1 緒論13-17
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與不足14-16
• 1.3 本論文的主要工作16-17
• 2 空芯PCF傳感器17-37
• 2.1 光纖傳感器的原理與分類17-18
• 2.2 光子晶體18-24
• 2.2.1 光子晶體光纖的基本概念18-19
• 2.2.2 光子晶體光纖的導(dǎo)光機制19-24
• 2.3 基于空芯PCF的F-P干涉?zhèn)鞲衅?/span>24-31
• 2.3.1 空芯PCF簡介24-26
• 2.3.2 空芯PCF F-P傳感器的結(jié)構(gòu)及原理26-27
• 2.3.3 空芯PCF F-P干涉?zhèn)鞲衅鞯闹谱?/span>27-28
• 2.3.4 空芯PCF光纖和單模光纖的耦合理論28-29
• 2.3.5 空芯PCF F-P干涉?zhèn)鞲衅鞯亩硕鴵p耗分析29-31
• 2.4 空芯PCF F-P干涉?zhèn)鞲衅魈匦?/span>31-36
• 2.4.1 靈敏性31-32
• 2.4.2 腔長特性32-33
• 2.4.3 溫度特性33-34
• 2.4.4 抗壓特性34
• 2.4.5 抗曲特性34-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 3 構(gòu)建基于空芯PCF F-P傳感器的瓦斯檢測系統(tǒng)37-49
• 3.1 基于空芯PCF F-P傳感器的瓦斯檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)37
• 3.2 基于空芯PCF F-P的瓦斯檢測系統(tǒng)的器件選擇37-47
• 3.2.1 激光器控制電路37-38
• 3.2.2 激光器的選擇38-40
• 3.2.3 氣室的選擇40-42
• 3.2.4 光電探測器的選擇42
• 3.2.5 模擬信號調(diào)理電路42-43
• 3.2.6 ADC43-45
• 3.2.7 FPGA45-46
• 3.2.8 USB芯片46-47
• 3.2.9 計算機47
• 3.3 本章小結(jié)47-49
• 4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)49-61
• 4.1 FPGA與A/D接口的設(shè)計50-51
• 4.2 FPGA時鐘模塊的設(shè)計51-52
• 4.3 FPGA緩存模塊的設(shè)計52-55
• 4.4 FPGA與USB控制器的設(shè)計55-59
• 4.4.1 CY7C68013A的接口56-57
• 4.4.2 固件設(shè)計57-59
• 4.5 本章小結(jié)59-61
• 5 檢測軟件61-65
• 5.1 DataView Ver.1.33軟件的介紹61
• 5.2 DataView Ver.1.33軟件的使用61-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 6 瓦斯檢測系統(tǒng)的實驗結(jié)果及其分析65-73
• 6.1 系統(tǒng)初始化實驗65-66
• 6.2 系統(tǒng)溫度實驗66-67
• 6.3 系統(tǒng)靈敏性實驗67-69
• 6.4 系統(tǒng)對比測試69-70
• 6.5 系統(tǒng)穩(wěn)定性實驗70-71
• 6.6 本章小結(jié)71-73
• 7 總結(jié)與展望73-75
• 7.1 論文總結(jié)73
• 7.2 展望73-75
• 參考文獻75-79
• 致謝79-81
• 作者簡介81

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 楊義臺;孫未;張義棟;;基于FPGA的激光數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計[J];電子質(zhì)量;2011年05期

2 徐圣奇;董長哲;劉偉偉;母國光;;一種基于空芯光子晶體光纖的氣體檢測裝置研究[J];航天返回與遙感;2011年04期

3 程同蕾;李曙光;周桂耀;侯藍田;;空芯光子晶體光纖纖芯中的功率分數(shù)及其帶隙特性[J];中國激光;2007年02期

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6 買買提·吉力力;;煤礦瓦斯爆炸的原因及防治措施[J];企業(yè)導(dǎo)報;2010年06期

7 吳斌;李照陽;萬江;鄧婷婷;;淺談瓦斯爆炸事故的預(yù)防措施[J];科技資訊;2009年18期

  本文關(guān)鍵詞：空芯光子晶體光纖傳感器在瓦斯檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：328483