發(fā)布時間：2021-05-15 03:38

　　光離子化傳感器（PID傳感器）是一種可以用來檢測低濃度的揮發(fā)性有機化合物（VOC）的傳感器,高濃度的VOC氣體對人類的生產(chǎn)生活是有危害的,具有致命性和爆炸的風(fēng)險。由于光離子化傳感器具有非破壞性測量、安全性好的特點,相對于其他種類的VOC氣體檢測傳感器應(yīng)用范圍更廣,除了在醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測以及工業(yè)檢測當(dāng)中廣泛使用以外,近年來在反恐軍事領(lǐng)域也被用來進行毒氣檢測。由于光離子化傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,光離子化傳感器在VOC氣體檢測中的地位越來越高。本文通過對國內(nèi)外商業(yè)化光離子化傳感器的發(fā)展情況和存在問題的研究,結(jié)合現(xiàn)有的光離子化傳感器設(shè)計技術(shù),設(shè)計一款光離子化傳感器解決當(dāng)前光離子化傳感器存在的問題,優(yōu)化光離子化傳感器的性能。傳感器采用德國賀利氏公司的PKR 106-6-14型紫外燈作為紫外光源,該紫外燈輸出的光子能量為10.6 e V。使用555定時器、變壓器和三個三極管搭建推挽放大電路作為紫外燈的驅(qū)動電源。選擇PTFE材料設(shè)計傳感器零部件,使用軸向結(jié)構(gòu)作為電離室結(jié)構(gòu)的同時采用不銹鋼設(shè)計電離室中的偏置電極和測量電極,使用XC9103和TPS40210完成DC/DC直流電源設(shè)計,輸出300V電壓... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 VOC氣體檢測研究現(xiàn)狀
    1.3 光離子化傳感器研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 光離子化傳感器校準方法和計算模型
    2.1 光離子化傳感器工作原理
    2.2 光離子化傳感器面向不同測量氣體類型的校準方法
    2.3 光離子化傳感器的電流計算模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 光離子化傳感器系統(tǒng)設(shè)計與分析
    3.1 光離子化傳感器關(guān)鍵零部件選擇
        3.1.1 紫外燈選型
        3.1.2 光離子化傳感器零部件選材
    3.2 光離子化傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計
        3.2.2 電離室結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.2.3 電極結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.2.4 紫外燈燈座結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.2.5 傳感器整體裝配圖
    3.3 本章小結(jié)
第4章 光離子化傳感器電路設(shè)計與分析
    4.1 傳感器電流信號計算
    4.2 信號處理電路設(shè)計
    4.3 直流電源設(shè)計
        4.3.1 5V-3.3V直流電源設(shè)計
        4.3.2 5V-300V直流電源設(shè)計
    4.4 紫外燈驅(qū)動電路設(shè)計
    4.5 電路輸出特性測試
    4.6 本章小結(jié)
第5章 光離子化傳感器的實驗驗證與分析
    5.1 儀表樣機和控制程序
    5.2 靈敏度和線性度測試
    5.3 重復(fù)性和穩(wěn)定性測試
    5.4 響應(yīng)時間和最小分辨率測試
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]用于車用材料VOC在線分析的便攜式電子鼻設(shè)計[J]. 徐耀宗,崔晨,童麗萍,劉雪峰,徐樹杰.  汽車實用技術(shù). 2017(23)
[2]比像素級還精細的電流水平上出現(xiàn)了這樣一款放大器[J]. 李曉延.  今日電子. 2017(12)
[3]羅杰斯推出適用于5G和其他毫米波應(yīng)用的CLTE-MW（TM）層壓板[J].   電子制作. 2017(17)
[4]機場油庫油品泄漏監(jiān)測的無線傳感器節(jié)點設(shè)計[J]. 陳祥勇.  油氣儲運. 2015(07)
[5]空氣中VOC檢測方法的現(xiàn)狀及研究方向[J]. 王黎明,周瑤,趙婕,姜建洲.  上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報. 2011(02)
[6]真空紫外到深紫外波段基底材料的光學(xué)特性[J]. 薛春榮,易葵,魏朝陽,邵建達,范正修.  強激光與粒子束. 2009(02)
[7]光離子化技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 張,魏慶農(nóng),張偉,彭夫敏.  現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2007(02)
[8]用于揮發(fā)性有機化合物總量檢測的光離子化檢測器電離室的設(shè)計[J]. 張馭風(fēng),魏慶農(nóng),張偉.  分析儀器. 2006(02)
[9]膜技術(shù)在揮發(fā)性有機蒸汽（VOC）處理中的應(yīng)用[J]. 邢巍巍.  遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技. 2005(06)
[10]光離子化技術(shù)在肼類氣體監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 吳利剛,王煊軍,華明軍.  宇航計測技術(shù). 2003(06)

碩士論文
[1]在線式VOC檢測儀的研制[D]. 劉暢.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]光離子化氣體傳感器的研究與設(shè)計[D]. 劉洋.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]光離子化氣體傳感器的基礎(chǔ)研究[D]. 菅傲群.中北大學(xué) 2008



本文編號：3186873