本文關(guān)鍵詞：微型紅外氣體檢測(cè)儀的研制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著世界各國(guó)大力發(fā)展石油天然氣工業(yè)以及煤炭工業(yè),與甲烷泄漏相關(guān)的事故日益增加。這使得探測(cè)甲烷和燃油在工業(yè)區(qū)和居民區(qū)的管道中泄漏以及甲烷氣體在礦井中的積累成為我們所面臨的一個(gè)重要問題。經(jīng)過詳盡的調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)目前國(guó)內(nèi)礦井中用于甲烷探測(cè)的設(shè)備比較落后,使得這些設(shè)備探測(cè)范圍小,反應(yīng)時(shí)間慢,且目前的檢查設(shè)備由于體積大、成本高、需要經(jīng)常校準(zhǔn),不能夠滿足人們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)一些有害氣體檢測(cè)的需求。急需研制集成化、小型化、免維護(hù)的新型光學(xué)氣體監(jiān)測(cè)設(shè)備,增強(qiáng)人們的安全監(jiān)測(cè)能力。 針對(duì)上述需求,本論文基于紅外光譜吸收原理,設(shè)計(jì)了一種紅外氣體檢測(cè)系統(tǒng)。該檢測(cè)系統(tǒng)將紅外輻射強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào),實(shí)現(xiàn)了氣體濃度的測(cè)量。 本論文重點(diǎn)介紹了紅外探測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思想、氣室的光路仿真和設(shè)計(jì)以及檢測(cè)系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì),對(duì)如何應(yīng)用高集成度混合型芯片作微控制器,來完成多路數(shù)據(jù)的采集、處理判斷、數(shù)據(jù)的顯示和傳輸?shù)纫幌盗泄δ茏髁酥攸c(diǎn)的分析和闡述,并對(duì)紅外探測(cè)的氣室光路結(jié)構(gòu)、溫度等外界環(huán)境因素的影響等做了詳細(xì)的闡述。微控制器的應(yīng)用使整個(gè)系統(tǒng)很簡(jiǎn)單地通過一個(gè)單片機(jī)就控制起來,從而使整個(gè)系統(tǒng)功耗大大降低、體積微型化。而針對(duì)目前大多數(shù)設(shè)備不具備數(shù)據(jù)傳輸方式這一特性,文章也對(duì)滿足不同環(huán)境場(chǎng)所的數(shù)據(jù)傳輸方式進(jìn)行了介紹,針對(duì)CAN總線數(shù)據(jù)傳輸方式作了闡述。 本論文還針對(duì)氣體檢測(cè)系統(tǒng)的防護(hù)措施進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹,重點(diǎn)介紹了電器設(shè)備的防爆原理、技術(shù)要求、防爆措施等,介紹了與本設(shè)計(jì)有關(guān)的防塵、防水等防護(hù)方面的內(nèi)容。
【關(guān)鍵詞】：紅外吸收光譜 紅外探測(cè)器 CAN總線 氣室 ZEMAX
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TD712.55
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 引言9
• 1.2 研究的目的和意義9-10
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第二章 氣體濃度紅外監(jiān)測(cè)理論基礎(chǔ)15-27
• 2.1 氣體濃度紅外監(jiān)測(cè)的基本原理15-22
• 2.1.1 雙原子分子的紅外吸收頻率16-20
• 2.1.2 多原子分子的紅外吸收頻率20-22
• 2.1.3 特征紅外吸收波長(zhǎng)22
• 2.2 紅外傳感器工作原理22-25
• 2.2.1 Lambert-Beer 定律22-24
• 2.2.2 紅外吸收原理優(yōu)點(diǎn)分析24-25
• 2.3 非色散紅外吸收氣體濃度監(jiān)測(cè)技術(shù)25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 紅外吸收型氣體傳感器的設(shè)計(jì)27-40
• 3.1 概述27
• 3.2 紅外光源27-29
• 3.3 紅外探測(cè)器的選型29-31
• 3.4 熱電紅外探測(cè)器的原理以及紅外探測(cè)器的溫度影響31-33
• 3.4.1 熱電紅外氣體探測(cè)器的原理31
• 3.4.2 溫度對(duì)測(cè)量的影響31-33
• 3.4.3 測(cè)量中的溫度補(bǔ)償技術(shù)33
• 3.5 雙通道雙補(bǔ)償原理的探測(cè)器設(shè)計(jì)思想和方法33-39
• 3.5.1 雙通道補(bǔ)償原理33-36
• 3.5.2 光路氣室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)36-37
• 3.5.3 ZEMAX 仿真37-38
• 3.5.4 氣室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定型38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第四章 紅外吸收型氣體檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)40-66
• 4.1 電源模塊電路設(shè)計(jì)40-41
• 4.2 光源調(diào)制驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)41-42
• 4.3 信號(hào)調(diào)理電路42-43
• 4.4 微處理單元的選擇43-52
• 4.5 數(shù)碼顯示驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)52-56
• 4.6 CAN 總線傳輸設(shè)計(jì)56-61
• 4.6.1 CAN 總線的數(shù)據(jù)傳輸方式56-57
• 4.6.2 集成的CAN2.0B 控制器的應(yīng)用57-58
• 4.6.3 應(yīng)用單片機(jī)集成控制器設(shè)計(jì)時(shí)的幾個(gè)特別的方面58-61
• 4.7 本質(zhì)安全電路防爆設(shè)計(jì)61-63
• 4.8 印制電路板設(shè)計(jì)中的可靠性措施63-65
• 4.9 本章小結(jié)65-66
• 第五章 檢測(cè)系統(tǒng)的防護(hù)66-75
• 5.1 概述66
• 5.2 防爆原理及措施66-72
• 5.2.1 防爆原理66
• 5.2.2 防爆措施66-69
• 5.2.3 技術(shù)要求69-72
• 5.3 針對(duì)傳感檢測(cè)系統(tǒng)的防塵、防潮、防腐蝕措施72-73
• 5.3.1 防塵措施72
• 5.3.2 防潮、防腐蝕措施72-73
• 5.4 外型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)73-74
• 5.5 本章小結(jié)74-75
• 第六章 系統(tǒng)初步標(biāo)定75-78
• 6.1 概述75
• 6.2 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)75
• 6.3 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)75-77
• 6.4 本章小結(jié)77-78
• 總結(jié)與展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 研究生期間發(fā)表的論文及取得的成果82-83
• 致謝83

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 朱成平;羅耿;;非分光紅外線吸收型可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J];工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置;2013年04期

2 王小琿;王晶禹;王麗;梁庭;;本質(zhì)安全型紅外甲烷報(bào)警儀設(shè)計(jì)[J];中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年06期

3 蔡敢濤;吳太海;;儀表本安防爆技術(shù)及本安系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];科技致富向?qū)?2010年24期

4 劉崗;梁庭;郇_";劉俊;;紅外甲烷傳感器直射式氣室設(shè)計(jì)[J];工礦自動(dòng)化;2013年03期

5 向東輝;;紅外氣體濃度監(jiān)測(cè)技術(shù)在礦井瓦斯測(cè)量中的應(yīng)用[J];中小企業(yè)管理與科技(上旬刊);2013年05期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 熊業(yè)攀;基于嵌入式Linux的紅外呼氣酒精檢測(cè)系統(tǒng)的研究及開發(fā)[D];浙江理工大學(xué);2010年

2 周新淳;基于單片機(jī)的電子天平設(shè)計(jì)[D];西安工業(yè)大學(xué);2011年

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4 陳小剛;GIS設(shè)備中SF6的微水含量檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

5 譚韋君;高壓輸變電設(shè)備中SF6氣體成分檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

6 肖心通;基于紅外傳感器的氣體濃度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];天津大學(xué);2011年

7 劉崗;礦用紅外瓦斯傳感器的設(shè)計(jì)[D];中北大學(xué);2013年

8 劉博;薄煤層液壓支架電液控制系統(tǒng)研制[D];鄭州大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：微型紅外氣體檢測(cè)儀的研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：274042