光纖甲烷氣體濃度檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、近年來煤礦瓦斯爆炸事件頻發(fā)，給國家和個人財產(chǎn)帶來嚴(yán)重的危害，因而對礦井進(jìn)行實時的甲烷濃度檢測就顯得至關(guān)重要。目前，常采用催化燃燒式氣體傳感器進(jìn)行甲烷檢測，但是這種傳感器壽命短，需要經(jīng)常進(jìn)行零點和靈敏度的校正，使用很不方便，也不安全。隨著近年來光纖技術(shù)的發(fā)展，基于光譜吸收式光纖氣體傳感器由于具有靈敏度高、受外界環(huán)境影響小、響應(yīng)速度快、組網(wǎng)方便等優(yōu)點，而備受人們的關(guān)注。
　　 本系統(tǒng)采用光譜吸收式差分檢測原理，光源發(fā)出的光經(jīng)過包絡(luò)濾

2、波片、氣室、梳狀濾波片后，分離出參考光和信號光，然后采用探測器對兩路信號光進(jìn)行同時檢測，最后經(jīng)過數(shù)據(jù)采集處理得出甲烷氣體的濃度。
　　 本文對光源、傳感頭、探測器、濾波片以及數(shù)據(jù)采集和處理等模塊進(jìn)行分析和選擇。根據(jù)差分檢測原理完成了光電信號檢測電路的設(shè)計開發(fā)，利用PIN 光電二極管將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，同時采用二級放大電路，其中一級放大為直流放大電路，二級為電壓放大電路，實現(xiàn)了對微弱電信號的放大處理，達(dá)到了電路的設(shè)計要求。