基于反射式氣室的甲烷光纖氣體傳感單元的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著當(dāng)今社會(huì)的快速發(fā)展與經(jīng)濟(jì)的大幅進(jìn)步，人們的生活也悄然地發(fā)生著變化。甲烷作為一種清潔能源被人們廣泛使用，但甲烷在帶給人們便捷的同時(shí)也會(huì)威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，尤其是煤礦中的瓦斯爆炸以及天然氣管道傳輸泄漏時(shí)有發(fā)生。因此設(shè)計(jì)出響應(yīng)速度快、靈敏度高的甲烷傳感裝置具有著重要的實(shí)際應(yīng)用意義。
　　在甲烷傳感器中光纖傳感器具有更加安全、使用壽命更高的特性，在經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外甲烷光纖傳感器現(xiàn)狀的研究后，本文提出了一種基于反射式氣室甲烷光纖傳感單

2、元的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)氣體光譜吸收特性，確定了單波長(zhǎng)雙光路的總體結(jié)構(gòu)形式，通過(guò)對(duì)原理公式的推導(dǎo)建立了系統(tǒng)模型并進(jìn)行了仿真。
　　本文通過(guò)對(duì)反射式氣室的研究設(shè)計(jì)增加了氣體在氣室中的有效光程，利用單根光纖傳輸信號(hào)的方式降低傳感器成本，適用于長(zhǎng)距離檢測(cè)，并為后續(xù)分布式光纖傳感系統(tǒng)提供了佐證。在此基礎(chǔ)上，本文采用了軟件硬件結(jié)合的方式對(duì)后期微弱信號(hào)進(jìn)行了處理，前置放大電路對(duì)有效信號(hào)進(jìn)行放大后通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，然后利用LabVIEW軟