雙光束嵌入式瓦斯檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、煤礦安全生產(chǎn)一直是工業(yè)生產(chǎn)中的一個重中之重，是一個亟待解決的重大科技問題。世界各國都投入了大量人力和物力研究開發(fā)相關(guān)設(shè)備。文章將光學(xué)技術(shù)、嵌入式技術(shù)、光電子技術(shù)相結(jié)合，基于紅外吸收的瓦斯檢測系統(tǒng)工作原理，研究設(shè)計了一種具有較高實(shí)用價值的雙光束比對嵌入式紅外瓦斯檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計了兩種串口通信接口，使上位機(jī)可以實(shí)時監(jiān)測瓦斯?jié)舛?、對?shù)據(jù)進(jìn)行處理及進(jìn)行智能預(yù)測，實(shí)現(xiàn)了瓦斯的監(jiān)測實(shí)時化和智能化。論文所研究的主要內(nèi)容和完成工作如下。 對

2、目前國內(nèi)外瓦斯檢測技術(shù)及現(xiàn)狀進(jìn)行了分析展示，對于不同類型的瓦斯檢測設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析與比較，提出了基于氣體紅外吸收原理、嵌入式技術(shù)與光電檢測差分技術(shù)相結(jié)合的一種雙光束智能型瓦斯檢測設(shè)計方案。 研究分析了甲烷的吸收光譜，應(yīng)用朗伯——比爾定律，推導(dǎo)出在單波長雙光束差分檢測下氣體濃度的表達(dá)式，設(shè)計了一種雙光束吸收型瓦斯檢測系統(tǒng)。 分析研究了不同光源和探測器的特性和問題，確定了本方案中的光源和探測器，完成設(shè)計了檢測系統(tǒng)、單片

3、機(jī)控制系統(tǒng)、供電電路、信號調(diào)理電路、通信電路、濃度顯示與聲光報警等電路系統(tǒng)，研究設(shè)計了雙光束嵌入式紅外瓦斯差分檢測系統(tǒng)。 研制開發(fā)了檢測、通信、報警等相關(guān)電路的驅(qū)動程序。 對該瓦斯檢測系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，通過實(shí)驗(yàn)可以表明，本系統(tǒng)設(shè)計達(dá)到了較高精度的瓦斯氣體檢測設(shè)計要求。 創(chuàng)新點(diǎn)：采用單波長雙光束檢測方法，減少了由于發(fā)光光源不穩(wěn)定或者器件零漂等導(dǎo)致的測量誤差；整個設(shè)計都采用的是低功耗的嵌入式系統(tǒng)，使氣體濃度計算的更