本文關(guān)鍵詞：抽取式紅外氣體分析系統(tǒng)的研制

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【摘要】：由于工業(yè)發(fā)展的負(fù)面影響,環(huán)境污染已經(jīng)成為熱點(diǎn)話題,氣體污染首當(dāng)其沖。隨著人們的環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)、《環(huán)保法》的實(shí)施,環(huán)境整治已勢(shì)在必行,這就迫切的需要能夠?qū)崟r(shí)、精確、高效、穩(wěn)定的氣體分析系統(tǒng)對(duì)氣體的排放進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本文設(shè)計(jì)了一套抽取式紅外氣體分析機(jī)柜。主要包括光路、電路、氣路三大部分,集光、機(jī)、電、氣于一體,同時(shí)配有紅外光源、溫度傳感器、霍爾傳感器、限位開(kāi)關(guān)以及三種不同的數(shù)據(jù)采集模式,加上自己設(shè)計(jì)的前后吸收氣室和微流量傳感器組合,構(gòu)成了整套以氣體分析系統(tǒng)為核心的檢測(cè)機(jī)柜。主要用于對(duì)硫氧化物和氮氧化物濃度的檢測(cè),尤以SO2和NO為典型代表。本文首先介紹了抽取式紅外分析系統(tǒng)研究工作的背景、意義以及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀；接著,介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理,給出幾種實(shí)驗(yàn)中涉及到的典型氣體的紅外光譜圖,同時(shí)也給出了Lambert-Beer定律；然后,給出了系統(tǒng)的總體框架方案,分別從光路、電路、氣路三個(gè)方面詳述了各自的設(shè)計(jì)方案,并且對(duì)實(shí)驗(yàn)中使用到的主要零部件進(jìn)行了分別說(shuō)明；根據(jù)總體方案,后續(xù)介紹了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì),硬件分六塊電路板設(shè)計(jì),軟件分下位機(jī)、上位機(jī)、PLC；最后利用前述實(shí)驗(yàn)設(shè)備搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),完成相關(guān)實(shí)驗(yàn),并對(duì)擬合曲線完成分析驗(yàn)證,對(duì)誤差進(jìn)行分析說(shuō)明。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,誤差基本維持在±2%以內(nèi),基本符合國(guó)內(nèi)外檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
【關(guān)鍵詞】：抽取式紅外氣體分析系統(tǒng) SO_2 NO Lambert-Beer定律 濃度檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X831;TN219
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 課題研究背景及意義14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容16
• 1.4 論文章節(jié)安排16-18
• 第二章 系統(tǒng)原理18-25
• 2.1 氣體分子類型18-19
• 2.2 氣體分子能級(jí)及能級(jí)躍遷19-20
• 2.3 紅外吸收光譜20-23
• 2.4 Lambert-Beer定律23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案25-43
• 3.1 系統(tǒng)總體方案25-27
• 3.2 系統(tǒng)功能和技術(shù)參數(shù)27
• 3.3 光路總體方案27-36
• 3.3.1 紅外光源28-29
• 3.3.2 調(diào)制切光片29-30
• 3.3.3 分析氣室30-31
• 3.3.4 濾光片31-32
• 3.3.5 微流量傳感器32-35
• 3.3.6 限位開(kāi)關(guān)35
• 3.3.7 霍爾傳感器35-36
• 3.4 電路總體方案36-38
• 3.4.1 氣體分析系統(tǒng)電路36-37
• 3.4.2 抽取式氣體分析機(jī)柜電路37-38
• 3.5 氣路總體方案38-42
• 3.5.1 氣體分析系統(tǒng)氣路38-39
• 3.5.2 抽取式氣體分析機(jī)柜氣路39-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)43-56
• 4.1 接收板43-48
• 4.1.1 放大濾波電路43-44
• 4.1.2 模擬開(kāi)關(guān)44-45
• 4.1.3 積分電路45-46
• 4.1.4 模數(shù)轉(zhuǎn)換器46-47
• 4.1.5 單片機(jī)47-48
• 4.2 轉(zhuǎn)接板48-49
• 4.3 通信板49-51
• 4.4 電源板51-52
• 4.5 顯示板52-53
• 4.6 發(fā)射板53
• 4.7 PLC邏輯控制電路53-55
• 4.8 本章小結(jié)55-56
• 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)56-67
• 5.1 軟件初始化56-57
• 5.2 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)化57-58
• 5.3 翻轉(zhuǎn)積分58-61
• 5.4 通用串行通信接口USART61-63
• 5.5 主函數(shù)63
• 5.6 PLC邏輯部分63-64
• 5.7 上位機(jī)軟件64-66
• 5.8 本章小結(jié)66-67
• 第六章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析67-80
• 6.1 系統(tǒng)整體實(shí)拍67-69
• 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析69-78
• 6.2.1 信號(hào)的翻轉(zhuǎn)積分調(diào)節(jié)69-70
• 6.2.2 定標(biāo)70-75
• 6.2.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)量與結(jié)果分析75-78
• 6.4 穩(wěn)定性測(cè)試78-79
• 6.5 本章小結(jié)79-80
• 第七章 研究總結(jié)與展望80-82
• 7.1 總結(jié)80
• 7.2 展望80-82
• 參考文獻(xiàn)82-85
• 附錄85-89
• 作者簡(jiǎn)歷89

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1058848