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采用热导传感器检测气体浓度的新方法研究 被引量:31
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作者 黄为勇 童敏明 任子晖 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期973-975,共3页
为了克服传统热导传感器气体检测方法的诸多缺陷,提出了一种使传感器保持在恒温状态的气体浓度检测的新方法。介绍了该方法的检测原理,并根据传热学理论证明了该方法的可行性。理论与实践表明,该方法具有许多传统检测方法所不具备的突... 为了克服传统热导传感器气体检测方法的诸多缺陷,提出了一种使传感器保持在恒温状态的气体浓度检测的新方法。介绍了该方法的检测原理,并根据传热学理论证明了该方法的可行性。理论与实践表明,该方法具有许多传统检测方法所不具备的突出优点,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 热导传感器 气体浓度检测 恒温
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甲烷气体检测技术及其在煤矿中的应用 被引量:24
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作者 梁运涛 陈成锋 +1 位作者 田富超 王敬燕 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期40-48,共9页
瓦斯灾害是制约煤矿安全生产的主要灾害之一,而甲烷是瓦斯的主要成分,因此对甲烷浓度的准确检测对有效预防预警瓦斯灾害意义重大。基于甲烷物理化学性质的差异性特征概述了催化燃烧法、热导法、光干涉法、非分散红外光谱法和可调谐半导... 瓦斯灾害是制约煤矿安全生产的主要灾害之一,而甲烷是瓦斯的主要成分,因此对甲烷浓度的准确检测对有效预防预警瓦斯灾害意义重大。基于甲烷物理化学性质的差异性特征概述了催化燃烧法、热导法、光干涉法、非分散红外光谱法和可调谐半导体激光光谱法的甲烷检测原理,探讨了不同原理的甲烷检测技术发展现状。在煤矿环境对甲烷检测技术的影响分析基础上,通过煤矿井下技术应用对比研究得出:催化燃烧法利用甲烷可燃性特征,适用于检测体积分数4%以下的甲烷,不适用于氧气浓度过低、甲烷浓度过高或存在含硫气体的井下环境;热导法利用含不同浓度甲烷的空气热导率的不同特征,适用于检测体积分数4%以上的甲烷,不适用于甲烷浓度低、二氧化碳浓度过高等井下环境;光干涉法利用含不同浓度甲烷的空气折射率的不同特征,适用于井下绝大部分环境,但不适用于二氧化碳浓度过高的井下环境;红外光谱法利用甲烷的气体选择性吸收的特征,适用于绝大部分井下环境,其中非分散红外光谱法受水蒸气、烷烃气体干扰,需进行算法优化以减小误差,而可调谐半导体激光光谱受其他气体干扰影响较小,但两者皆需采用补偿算法来减少受温湿度影响引起的误差。最后,对不同原理的甲烷检测方法进行了技术适用性综合对比分析,以期对煤矿甲烷检测技术的应用提供借鉴指导意义。 展开更多
关键词 煤矿瓦斯 甲烷浓度 气体检测 技术适用性
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成-简一级公路龙泉山隧道浅层天然气检测研究 被引量:20
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作者 苏培东 李作兵 +1 位作者 范晓丽 王国刚 《现代隧道技术》 EI 北大核心 2009年第4期52-57,共6页
通过对成-简一级公路龙泉山1#和2#隧道钻孔浅层天然气现场检测,结合两隧道钻孔所处构造位置和构造特征,分析认为:1#隧道处于向斜且临近通天断层,不利于油气聚集与保存,钻孔天然气检测浓度低,受浅层天然气影响小;2#隧道所处背斜,裂缝、... 通过对成-简一级公路龙泉山1#和2#隧道钻孔浅层天然气现场检测,结合两隧道钻孔所处构造位置和构造特征,分析认为:1#隧道处于向斜且临近通天断层,不利于油气聚集与保存,钻孔天然气检测浓度低,受浅层天然气影响小;2#隧道所处背斜,裂缝、节理发育,钻孔天然气检测浓度高,受浅层天然气影响大。2#隧道浅层天然气溢出量估算为6 430 m3,浅层天然气溢出与岩性有较好的相关性。 展开更多
关键词 浅层天然气 溢出量 浓度检测 公路隧道
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成都地铁龙泉山隧道瓦斯赋存特征分析与预测评价 被引量:19
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作者 张小林 蔡建华 廖烟开 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期25-30,共6页
针对隧道施工安全及瓦斯设防需要,文章首先从宏观上考察了四川盆地龙泉山区域地质背景及天然气构造,结合隧址区地质构造发育分布情况,认定成都地铁龙泉山隧道属非煤系地层瓦斯隧道,并指出其瓦斯构造的宏观特性。其次,结合钻孔天然气检... 针对隧道施工安全及瓦斯设防需要,文章首先从宏观上考察了四川盆地龙泉山区域地质背景及天然气构造,结合隧址区地质构造发育分布情况,认定成都地铁龙泉山隧道属非煤系地层瓦斯隧道,并指出其瓦斯构造的宏观特性。其次,结合钻孔天然气检测、物探测试及室内试验等详细勘察成果进一步进行细化,指出了龙泉山隧道瓦斯赋存的埋深、高程、地层、围岩等细观(工程)特性。最后,与即将贯通的龙泉山水工隧洞进行工程类比,并利用其瓦斯监测成果对以上特性进行校验,进行了针对成都地铁龙泉山隧道瓦斯赋存与设防等级的预测评价,为瓦斯灾害预测预防提供决策依据。 展开更多
关键词 成都地铁 龙泉山隧道 瓦斯赋存 浓度 检测监测 预测
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痕量N_2O气体检测系统的设计与实现 被引量:18
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作者 郑守国 李淼 +2 位作者 张健 张浩东 胡泽林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2154-2160,共7页
建立了基于光谱吸收技术的检测系统,用于快速、准确地测量N2O气体浓度。首先,从理论上证明了二次谐波、一次谐波与N2O气体浓度之间的关系;然后,设计了痕量N2O气体浓度检测系统,利用光源调制、锁相放大等技术,实现了强杂波背景下气体浓... 建立了基于光谱吸收技术的检测系统,用于快速、准确地测量N2O气体浓度。首先,从理论上证明了二次谐波、一次谐波与N2O气体浓度之间的关系;然后,设计了痕量N2O气体浓度检测系统,利用光源调制、锁相放大等技术,实现了强杂波背景下气体浓度弱信号的解析;最后,实验测试了系统的检测性能、抗干扰能力及检测结果的可重复性。测试结果表明,系统能够在0~1%有效检测N2O气体浓度,检测下限为5.0×10-5,相对检测误差为0.11%,检测结果线性方程为Y=192.699 09 X-0.006 24,线性度为0.998 07。多次检测实验表明,系统相对标准偏差为0.137%,CO2、O2、水蒸气等常见气体对检测结果无影响。改变激光器的中心波长,该方法亦可用于CO2,CH4等其它温室气体的检测。 展开更多
关键词 谐波检测 光谱吸收 N2O 气体浓度检测 分布反馈激光器
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光学技术在气体浓度检测中的应用 被引量:16
6
作者 王书涛 王昌冰 +3 位作者 潘钊 孔德明 程琪 王志芳 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期862-871,共10页
阐述了目前气体浓度检测的7种常用光学方法,针对每种光学方法给予了详细的原理说明,列举了各种光学方法现场应用中的优缺点,以及针对光学方法优缺点所做的改进工作,提出了方法改进中的新颖想法,讨论了各种光学方法的结合使用。这其中包... 阐述了目前气体浓度检测的7种常用光学方法,针对每种光学方法给予了详细的原理说明,列举了各种光学方法现场应用中的优缺点,以及针对光学方法优缺点所做的改进工作,提出了方法改进中的新颖想法,讨论了各种光学方法的结合使用。这其中包括常规光学气体浓度检测方法:光干涉法、光声光谱法、相关光谱法;以及新型光学气体浓度检测方法:可调谐半导体激光吸收光谱法、倏逝场型光纤气体传感法、空芯光子带隙光纤传感法、光纤环衰荡光谱法。结论指出,小型化、智能化、便携式、低功耗、高准确度、快速响应性及分布式多组分遥测技术成为现阶段光学法检测气体浓度的发展趋势。 展开更多
关键词 光学传感 气体浓度 检测技术 光纤传感
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应用于煤自燃指标气体体积分数在线监测系统 被引量:16
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作者 赵晓虎 孙鹏帅 +7 位作者 杨眷 张志荣 张乐文 汤玉泉 孙苗 庞涛 刘旭 徐启铭 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期319-327,共9页
煤炭资源作为主要的化石能源,在国家的经济发展中具有十分重要的地位。煤矿的高产高效是我国未来煤炭行业的发展趋势,而影响煤矿高产高效开采的主要问题是煤矿安全,其中采空区煤炭自然发火又是煤矿主要灾害之一,实时准确监测煤矿采空区... 煤炭资源作为主要的化石能源,在国家的经济发展中具有十分重要的地位。煤矿的高产高效是我国未来煤炭行业的发展趋势,而影响煤矿高产高效开采的主要问题是煤矿安全,其中采空区煤炭自然发火又是煤矿主要灾害之一,实时准确监测煤矿采空区主要指标气体体积分数对防治煤自燃具有重要意义。基于可调谐半导体激光吸收光谱技术和多路复用的锁相技术,设计了一套集成度较高的多种指标性气体实时在线分析监测系统。该系统充分利用不同气体分子的“指纹”吸收谱线特征和DFB激光器的窄线宽、快速调谐的特性,通过检测目标气体的一条孤立的吸收线实现气体体积分数的快速检测,并在系统电路设计中采用多路扫描信号以及无相位误差的正弦调制信号,实现了使用一块锁相放大器,通过分时和自动切换通道对多采样点处的CH_(4),CO_(2),O_(2),CO,C_(2)H_(2)和C_(2)H_(4)等6种指标性气体体积分数同时在线监测。在实验室分别测试了系统对6种指标气体最低检测限分别为9.9×10^(-4),4.73×10^(-4),0.12%,7.2×10^(-7),1.3×10^(-6)和1.28×10^(-5),表明该系统具有较好的稳定度和较低的检测极限。并在合作煤矿通过井下束管抽采系统将采空区的进风巷和回风巷的气样,直接通入井下气体监测系统,完成实时气体体积分数现场试验验证,试验表明该系统可为煤矿安全生产和预警提供有效的数据保障,可以满足煤矿安全检测标准要求,促进对煤自燃特征信息指标体系的建立和分级预警方法的确定,便于实现对煤自燃隐蔽火源危险程度的判识和预警。 展开更多
关键词 可调谐半导体激光吸收光谱技术 煤炭自燃 气体体积分数 在线分析 谐波检测
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碳排放在线检测技术的研究进展 被引量:14
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作者 饶雨舟 李越胜 +3 位作者 姚顺春 卢伟业 徐嘉隆 卢志民 《广东电力》 2015年第8期1-8,共8页
在阐述碳排放检测技术发展的基础上,介绍目前国内外光学检测技术的主要方法及其研究进展。事实证明新兴的光学检测技术能够很好克服传统检测方法的缺陷进而满足在线检测的需求,但该类技术尚存在诸多问题需要优化和改进以满足更精准复杂... 在阐述碳排放检测技术发展的基础上,介绍目前国内外光学检测技术的主要方法及其研究进展。事实证明新兴的光学检测技术能够很好克服传统检测方法的缺陷进而满足在线检测的需求,但该类技术尚存在诸多问题需要优化和改进以满足更精准复杂场合应用的要求。通过对这些技术方法的综合分析,探讨碳排放检测技术的进一步研究与发展方向。 展开更多
关键词 碳排放 二氧化碳 气体浓度 在线检测 光谱
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CO和CO_2气体红外光谱技术在火灾早期探测中的应用研究 被引量:12
9
作者 杜建华 张认成 +2 位作者 黄湘莹 龚雪 张晓华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期899-903,共5页
通过对现有各种火灾探测方法进行归纳分析,提出以CO和CO2作为探测特征参量的傅里叶红外光谱技术早期火灾探测新方法,并在此基础上建立了完善的早期火灾实验系统。通过大量真假火灾实验得出常见材料在火灾发生过程中产生气体浓度的变化... 通过对现有各种火灾探测方法进行归纳分析,提出以CO和CO2作为探测特征参量的傅里叶红外光谱技术早期火灾探测新方法,并在此基础上建立了完善的早期火灾实验系统。通过大量真假火灾实验得出常见材料在火灾发生过程中产生气体浓度的变化特征真实火灾产生出大量的CO和CO2,浓度变化非常有规律;假火灾只产生极少量的CO,且浓度变化杂乱无章。从浓度数据中提取出火灾发生的特征信息制定探测算法就可以有效地提高早期报警的分辨率,降低火灾探测的误报率。 展开更多
关键词 傅里叶变换红外光谱(FTIR) 早期火灾探测 气体浓度探测
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基于中红外LED的CO_2气体浓度检测系统研究 被引量:13
10
作者 陈子聪 高致慧 +2 位作者 曹志 杨勇 钟德辉 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1255-1258,共4页
介绍了基于中红外LED的CO2气体浓度检测系统。通过运用差分吸收和相关检测等手段提高系统灵敏度,系统在检测0%~10%CO2浓度条件下,示值误差约为±0.9%。实验结果与理论数据得到良好的吻合,对LED实现气体检测提供了新思路。
关键词 气体浓度检测 红外吸收光谱 中红外LED CO2
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光谱吸收硫化氢气体浓度传感器 被引量:12
11
作者 唐东林 王莹 +1 位作者 郭峰 赵东 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期458-460,共3页
提出一种基于红外吸收光谱测量法检测硫化氢气体浓度的方法。分析了硫化氢气体近红外光谱吸收特性,为消除光源不稳定及光电器件的热零点漂移、零点漂移对测量准确度的影响,基于差分吸收检测法设计了硫化氢气体浓度传感器,对硫化氢气体... 提出一种基于红外吸收光谱测量法检测硫化氢气体浓度的方法。分析了硫化氢气体近红外光谱吸收特性,为消除光源不稳定及光电器件的热零点漂移、零点漂移对测量准确度的影响,基于差分吸收检测法设计了硫化氢气体浓度传感器,对硫化氢气体浓度检测进行了实验研究,实验表明该传感器的测量灵敏度可达10-5(10ppm)。 展开更多
关键词 红外光谱 差分吸收 硫化氢气体 浓度检测 光纤传感器
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电化学气体传感器综合实验设计 被引量:11
12
作者 马玉林 李尚松 +2 位作者 张红霞 武怡珊 高云智 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第7期47-49,61,共4页
结合科研成果,基于电化学传感器的基本原理设计了电极制备、电化学性能测试及氧气检测的综合性电化学氧气传感器实验。通过该实验使学生了解电化学传感器的基本原理。该实验涵盖了物理化学和分析化学的理论知识,涉及多项单元操作,并将... 结合科研成果,基于电化学传感器的基本原理设计了电极制备、电化学性能测试及氧气检测的综合性电化学氧气传感器实验。通过该实验使学生了解电化学传感器的基本原理。该实验涵盖了物理化学和分析化学的理论知识,涉及多项单元操作,并将实验教学与生活密切结合,对于丰富教学实验项目、激发学生好奇心、提高学生科研兴趣具有重要的意义。 展开更多
关键词 电化学 气体传感器 氧气浓度检测 综合实验
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煤矿瓦斯抽放浓度控制系统设计 被引量:7
13
作者 赵勇 赵国勇 +2 位作者 孟凡瑞 赵玉刚 侯启金 《工矿自动化》 北大核心 2019年第9期103-108,共6页
针对现有煤矿瓦斯抽放控制采用粗放式控制方法存在瓦斯抽放浓度控制缺失和水环真空泵能耗高等问题,设计了一套煤矿瓦斯抽放浓度控制系统。该系统基于分级调节思想,在控制程序集中控制下,通过瓦斯浓度传感器检测抽采管路中的瓦斯浓度,利... 针对现有煤矿瓦斯抽放控制采用粗放式控制方法存在瓦斯抽放浓度控制缺失和水环真空泵能耗高等问题,设计了一套煤矿瓦斯抽放浓度控制系统。该系统基于分级调节思想,在控制程序集中控制下,通过瓦斯浓度传感器检测抽采管路中的瓦斯浓度,利用PLC逻辑运算功能计算出瓦斯浓度变化率,并根据瓦斯浓度变化分级调节电动瓦斯调节阀开度和水环真空泵变频电动机转速,以提高抽采瓦斯浓度,从而提高抽采瓦斯利用率。试验结果表明,该控制系统能有效提高抽采瓦斯浓度,瓦斯体积分数可提高3.6%~4.2%,使抽采瓦斯利用率大大提高;且节能效果明显,瓦斯抽放浓度控制后节能效果提高了24%。 展开更多
关键词 煤矿瓦斯抽放 瓦斯浓度传感器 瓦斯浓度检测 分级调节 电动瓦斯调节阀 瓦斯浓度变化率 节能
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油气管道弱磁力层析无损检测技术研究 被引量:10
14
作者 万强 牛红攀 +2 位作者 韦利明 孙乐 胡绍全 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2014年第S1期221-225,共5页
建于上世纪七八十年代的油气管道运行了近40年,在役管道中约60%服役时间超过20年,进入事故多发期。对于大量新老管线,在不同程度上存在着未融合、气孔、裂纹、腐蚀等引起应力集中等缺陷。目前的内检测手段难以有效发现这类缺陷,并且受... 建于上世纪七八十年代的油气管道运行了近40年,在役管道中约60%服役时间超过20年,进入事故多发期。对于大量新老管线,在不同程度上存在着未融合、气孔、裂纹、腐蚀等引起应力集中等缺陷。目前的内检测手段难以有效发现这类缺陷,并且受到许多清管条件的限制。油气管道弱磁力层析无损检测技术不受现场检测条件限制,可直接对新建和长期运行的铁磁性管道进行上述缺陷检测,根据缺陷异常等级针对性地提出维修建议,预防管道穿孔、开裂等事故的发生,从而提高油气管道安全运行能力与完整性管理水平。建立铁磁构件应力集中区的力磁耦合模型,可以定性预测缺陷的分布、深度以及应力对磁信号的影响。在理论基础上,利用研发的弱磁信号采集仪对燃气管道进行了检测,准确地查找出了埋地燃气管道的穿孔位置。 展开更多
关键词 油气管道 弱磁力层析 应力集中 无损检测
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煤矿瓦斯抽放监测监控技术探讨 被引量:8
15
作者 李涛 《自动化仪表》 CAS 2015年第8期42-44,52,共4页
瓦斯抽放系统是保障煤矿安全生产的治本措施,瓦斯抽放监测监控是保障抽放系统正常运行的重要手段。为提高当前煤矿瓦斯抽放监控水平,针对当前瓦斯抽放监控系统存在的稳定性不够高的问题,从监控系统构成的几个关键要素(流量监测、瓦斯浓... 瓦斯抽放系统是保障煤矿安全生产的治本措施,瓦斯抽放监测监控是保障抽放系统正常运行的重要手段。为提高当前煤矿瓦斯抽放监控水平,针对当前瓦斯抽放监控系统存在的稳定性不够高的问题,从监控系统构成的几个关键要素(流量监测、瓦斯浓度检测、压力温度监测、泵站自动控制等)出发,分析了每一个要素的常用技术现状及存在的问题,提出了采用超声波、威力巴以及激光检测等新技术、新工艺解决现存问题的建议。 展开更多
关键词 瓦斯流量 瓦斯浓度 一氧化碳浓度 压力温度监测 泵站自动控制
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基于激光传感器的气体浓度检测研究 被引量:9
16
作者 陈凯 梅茂飞 《激光杂志》 北大核心 2018年第7期50-54,共5页
针对当前方法不能有效地控制有毒气体的排放,气体浓度检测时准确性低等缺陷,提出一基于无线传感器和激光技术的气体浓度检测方法。首先气体浓度检测进行分析,对光纤光栅对光源产生的光进行滤波,结合对气体浓度检测的分析利用无线传感器... 针对当前方法不能有效地控制有毒气体的排放,气体浓度检测时准确性低等缺陷,提出一基于无线传感器和激光技术的气体浓度检测方法。首先气体浓度检测进行分析,对光纤光栅对光源产生的光进行滤波,结合对气体浓度检测的分析利用无线传感器和激光技术的检测方法建立气体浓度检测数学模型,进行气体浓度检测,以检测的结果完成对气体浓度的检测。实验结果表明,该方法能有效地提高气体浓度检测的准确率,降低爆炸的发生次数。 展开更多
关键词 无线传感器 激光技术 气体浓度检测 分辨力 误差
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超声技术在气体浓度检测中的应用 被引量:4
17
作者 江福椿 朱昌平 赵帅 《河海大学常州分校学报》 2005年第2期1-4,34,共5页
从气体浓度超声检测法的工作原理出发,概述了超声技术在气体浓度检测领域中的应用现状,分析了影响气体浓度超声检测精度的因素,对气体浓度超声检测技术的发展前景进行了展望.
关键词 超声技术 气体浓度 检测 工作原理
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基于非色散红外吸收原理的可燃气体浓度探测仪研制 被引量:8
18
作者 高乾 《工业仪表与自动化装置》 2018年第1期78-81,共4页
该文设计了一种基于非色散红外吸收原理(NDIR)的可燃气体浓度探测仪。设计了针对可燃气体特性的气体检测室,针对红外热释电探测器输出的特性设计了微弱信号放大电路,使用前端放大器对红外热释电探测器输出的微弱信号进行前端放大,然后... 该文设计了一种基于非色散红外吸收原理(NDIR)的可燃气体浓度探测仪。设计了针对可燃气体特性的气体检测室,针对红外热释电探测器输出的特性设计了微弱信号放大电路,使用前端放大器对红外热释电探测器输出的微弱信号进行前端放大,然后对滤波放大后的信号进行采样转换。通过对不同浓度范围的标准可燃气体进行实验测量,拟合得到探测器输出的电压值之比和气体浓度之间的关系,并对可燃气体进行实时测量试验。验证了该检测仪在测量精度、范围等方面的优势。 展开更多
关键词 可燃气体 浓度监测 非色散红外吸收 气体传感器 甲烷 小信号检测
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气体浓度检测仪在推进剂检测中的应用 被引量:7
19
作者 左明聪 张少博 王伟 《火箭推进》 CAS 2014年第1期92-96,共5页
论述了气体浓度检测传感器类型和检测仪原理,介绍了检测仪设计方法。结合发动机试验,说明检测仪在推进剂运输、储存、试车等各环节的用途。
关键词 气体浓度检测 气体浓度传感器 防爆设计 推进剂检测
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基于气体浓度和烟颗粒消光系数的复合火灾预警系统 被引量:8
20
作者 蒋亚龙 王进军 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期141-145,共5页
为解决火灾烟雾颗粒的消光效应对光声火灾检测带来的影响,以近红外激光为光源,结合波长调制技术和谐波检测技术对光声信号和颗粒消光系数进行了测量,并建立了火灾复合探测模型。利用棉绳阴燃、木材热解2组阴燃火实验以及正庚烷明火、木... 为解决火灾烟雾颗粒的消光效应对光声火灾检测带来的影响,以近红外激光为光源,结合波长调制技术和谐波检测技术对光声信号和颗粒消光系数进行了测量,并建立了火灾复合探测模型。利用棉绳阴燃、木材热解2组阴燃火实验以及正庚烷明火、木材明火2组明火实验进行了火灾模拟探测,并结合特定算法对结果进行了判定。结果表明系统能较好地对实验产生的CO浓度和烟颗粒消光系数进行探测,且运行稳定,能够满足火灾预警需求。 展开更多
关键词 气体浓度 消光系数 火灾探测
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