對(duì)煤礦生產(chǎn)期間和災(zāi)變后的井下極性混合氣體進(jìn)行快速準(zhǔn)確的分析，能夠保障煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)，為應(yīng)急救援提供決策性建議，確保井下工作人員生命健康。對(duì)于礦井氣體的分析監(jiān)測，目前主要采用氣相色譜法、傳感器法和一般光學(xué)法，而上述方法在分析速度、適用范圍、使用壽命和可靠性等方面都有不足。應(yīng)用紅外光譜法對(duì)氣體進(jìn)行分析，使用方便，信噪比高，穩(wěn)定性好，分析速度快。本文采用傅里葉變換紅外光譜法對(duì)甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、乙烯、丙烯、乙炔、六氟化硫、一氧化碳和二氧化碳11種煤礦井下極性氣體進(jìn)行檢測，建立基于支持向量機(jī)的非線性定量分析模型。通過合理選擇光譜區(qū)間，偏最小二乘法降維，粒子群優(yōu)化算法調(diào)整模型參數(shù)，使校正模型預(yù)測精度基本達(dá)到煤礦氣體檢測要求，初步實(shí)現(xiàn)了基于紅外光譜技術(shù)的煤礦井下極性混合氣體定量分析。 

【文章來源】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

干涉圖

激光檢測器通過檢測從分束器出來的激光干涉信號(hào)，控制紅外檢隔位置采集數(shù)據(jù)點(diǎn)，即動(dòng)鏡每移動(dòng) 0.31645μm 采集一次數(shù)據(jù)，由這最后對(duì)干涉圖進(jìn)行傅里葉逆變換，得到一定范圍內(nèi)的光譜圖。圖 2.1 干涉圖Fig. 2.1 Interference pattern

譜儀的性能指標(biāo)，計(jì)算機(jī)和打印機(jī)是輔助設(shè)備。計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)傳輸單元與紅連，控制光學(xué)臺(tái)各項(xiàng)工作狀態(tài)，打印機(jī)是輸出設(shè)備，在實(shí)際操作中可以作為選FTIR 光譜儀的詳細(xì)工作方式如下[26]：在光譜儀中光學(xué)系統(tǒng)的控制下，紅外光線依次通過光圈、濾光片并進(jìn)入干涉儀，干涉儀中的分束器將進(jìn)入紅外光分成光學(xué)分別到達(dá)動(dòng)鏡和定鏡。其中動(dòng)鏡以一定的速度移動(dòng)，使得經(jīng)過定鏡的紅外鏡的紅外光在到達(dá)分束器時(shí)具有一固定的光程差，兩束紅外光在分束器會(huì)合后。光束在干涉儀里被動(dòng)鏡調(diào)制后，經(jīng)過可切換鏡子進(jìn)行光路調(diào)整、準(zhǔn)直，到達(dá)品透射出來的光束最后聚焦到檢測器上，在氦氖激光器的控制下，檢測器每隔頻率周期采集一次干涉光數(shù)據(jù)。干涉圖信號(hào)在檢測器前置放大器端輸出并被發(fā)器。經(jīng)過主放大器的放大、濾波、數(shù)字化處理后，數(shù)字化的干涉圖信號(hào)通過傳到計(jì)算機(jī)，被進(jìn)一步的數(shù)學(xué)處理：干涉圖變換成單通道光譜圖。紅外光學(xué)臺(tái)的主要構(gòu)件有：紅外光源、干涉儀（包含分束器）、檢測器等。由究是對(duì)氣體進(jìn)行紅外光譜分析，且氣體中存在低濃度組分，因此還需要配備長。圖 2.3 說明了光學(xué)臺(tái)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和光路，圖中各部件名稱見表 2.1。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]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
[3]粒子群優(yōu)化算法的研究與改進(jìn)[D]. 薛婷.大連海事大學(xué) 2008
[4]支持向量機(jī)改進(jìn)方法在光譜定量分析中的應(yīng)用[D]. 呂劍峰.浙江大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3389916