隨著全球范圍內(nèi)空氣污染的加劇以及人們對空氣污染問題重視程度的提高,氣體傳感器和氣體檢測儀器的發(fā)展已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。國內(nèi)外各大研究機(jī)構(gòu)和公司也相繼開發(fā)了多種污染物排放檢測技術(shù)與設(shè)備,其中對固定污染源、特別是CO₂、VOCs等氣體排放的在線檢測尤為關(guān)注。目前市場上主要的氣體檢測器多為催化燃燒式、電化學(xué)式、光電子式以及紅外吸收式,其中紅外吸收式氣體檢測器因其穩(wěn)定性好、使用壽命長、響應(yīng)時間短、精度高、不易中毒而成為市場發(fā)展的主要方向。針對高精度氣體檢測系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用需求,本論文設(shè)計(jì)并研制了非分散紅外線(NDIR)氣體檢測系統(tǒng),主要包括:設(shè)計(jì)氣體檢測系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu);制備基于弛豫鐵電單晶的高性能熱釋電型紅外探測器,并將其應(yīng)用于系統(tǒng)光路設(shè)計(jì)中;設(shè)計(jì)氣體檢測系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),使用C語言編寫模塊化程序;對完整的氣體檢測系統(tǒng)進(jìn)行吸收實(shí)驗(yàn),對實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,誤差分析及標(biāo)定。在系統(tǒng)的光路部分,為了驗(yàn)證系統(tǒng)整體的可行性,我們首先分析了氣體吸收的光譜特點(diǎn)。通過研究CO₂氣體的中心吸收峰波長及峰寬,結(jié)合Lambert-Beer定律,確定了CO₂

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氣體檢測技術(shù)概述
    1.3 紅外探測器概述
    1.4 非分散紅外氣體檢測系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本論文選題依據(jù)和主要研究內(nèi)容
第二章 非分光紅外氣體檢測系統(tǒng)的工作原理
    2.1 Lambert-Beer定律
    2.2 差分檢測方法介紹
    2.3 非分光紅外氣體檢測系統(tǒng)優(yōu)勢
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于弛豫鐵電單晶熱釋電紅外探測器的制備
    3.1 弛豫鐵電單晶性能調(diào)控
    3.2 弛豫鐵電單晶的光學(xué)特性
    3.3 弛豫鐵電單晶靈敏元的制備
        3.3.1 晶片處理
        3.3.2 靈敏元電極制備
        3.3.3 靈敏元吸收層制備
    3.4 電流模式探測器的制備與性能優(yōu)化
    3.5 本章小結(jié)
第四章 非分光紅外氣體檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制備
    4.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
    4.2 系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.2.1 光源參數(shù)的確定
        4.2.2 氣室設(shè)計(jì)
    4.3 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)
        4.3.1 光源穩(wěn)壓驅(qū)動電路
        4.3.2 信號處理電路
        4.3.3 單片機(jī)處理電路
    4.4 主程序流程
    4.5 氣體濃度標(biāo)定分析
    4.6 溫度漂移分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與誤差分析
    5.1 系統(tǒng)精度理論計(jì)算
    5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出
    5.3 誤差分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3858006