煤礦用紅外甲烷傳感器的研究.pdf

1、目前國內(nèi)外應(yīng)用于井下的甲烷傳感器種類很多，包括載體催化式、熱導(dǎo)式、光干涉式、紅外式等。各個種類的甲烷傳感器都存在自己的適用性與優(yōu)缺點:其中載體催化式甲烷傳感器是煤礦井下最常用的傳感器，但其在使用過程中存在壽命短、工作穩(wěn)定性差和調(diào)校頻繁的致命弱點;熱導(dǎo)式甲烷傳感器更多用于煤礦井下的瓦斯抽放，并不適用于煤礦井下瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測;光干涉式甲烷傳感器是利用吸收劑吸收甲烷的特點間接測量甲烷濃度，具有使用壽命長、抗干擾能力強的特點，但存在無法直接顯示甲

2、烷濃度，也無法進(jìn)行實時監(jiān)測等缺點;而紅外式甲烷傳感器與以上幾種甲烷傳感器相比，具有穩(wěn)定性強、可靠性高，具有精確度高以及壽命長等方面的優(yōu)勢，但其自身也存在與我國煤礦井下的高粉塵、高濕度環(huán)境相矛盾的問題。
　　本文圍繞在現(xiàn)有紅外甲烷傳感器的基礎(chǔ)上，對紅外甲烷傳感器從紅外線的基礎(chǔ)理論、紅外傳感器測試技術(shù)的數(shù)學(xué)模型、紅外傳感器的理論基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)采集、抗干擾設(shè)計及性能測試幾個方面入手，同時借鑒國內(nèi)外不同領(lǐng)域?qū)t外甲烷傳感器的設(shè)計方法及研究成果

3、，并從傳感器的外殼結(jié)構(gòu)、內(nèi)部電路構(gòu)成進(jìn)行深入的研究，針對國內(nèi)煤礦井下具體情況，提出紅外甲烷傳感器的合理設(shè)計方案信號采集原理，進(jìn)一步解決紅外甲烷傳感器對周圍環(huán)境的適應(yīng)性，同時使其數(shù)據(jù)采集更精確。
　　通過論文的研究，從原理上通過采用雙光源、氣室控制、混合濾波方式最大程度地保證了現(xiàn)有紅外甲烷傳感器的信號源準(zhǔn)確，并在硬件和軟件上雙重采用抗擊干擾和防護(hù)等應(yīng)對措施，使得紅外甲烷傳感器完全能夠適應(yīng)井下的混合氣體、溫度、濕度的變化。它擁有常規(guī)傳