光纖甲烷氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)煤礦瓦斯爆炸事件頻發(fā)，給國(guó)家和個(gè)人財(cái)產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重的危害，因而對(duì)礦井進(jìn)行實(shí)時(shí)的甲烷濃度檢測(cè)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(cè)，但是這種傳感器壽命短，需要經(jīng)常進(jìn)行零點(diǎn)和靈敏度的校正，使用很不方便，也不安全。隨著近年來(lái)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(diǎn)，而備受人們的關(guān)注。
　　 本系統(tǒng)采用光譜吸收式差分檢測(cè)原理，光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)包絡(luò)濾

2、波片、氣室、梳狀濾波片后，分離出參考光和信號(hào)光，然后采用探測(cè)器對(duì)兩路信號(hào)光進(jìn)行同時(shí)檢測(cè)，最后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集處理得出甲烷氣體的濃度。
　　 本文對(duì)光源、傳感頭、探測(cè)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(cè)原理完成了光電信號(hào)檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，利用PIN 光電二極管將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，同時(shí)采用二級(jí)放大電路，其中一級(jí)放大為直流放大電路，二級(jí)為電壓放大電路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)微弱電信號(hào)的放大處理，達(dá)到了電路的設(shè)計(jì)要求。