摘要：基于气体在其特征吸收波长下光的吸收随浓度变化的原理,通过对甲烷气体红外吸收光谱的分析,设计了一套检测甲烷气体浓度的多点光纤传感网络。该系统采用分布反馈式半导体激光器(DFB LD)作为光源,高灵敏度、低噪声的InGaAs PIN作为光电探测器,结合空分复用技术复用了16个甲烷气体传感器,采用滤波、前置放大等电路对微弱信号进行处理,经PCI数据采集卡采集各路信号后,再用软件编写程序对采集信号进行快速傅里叶变换等分析。研究表明,该网络各传感器的灵敏度均达到200 ppm(μ***-1),长时间的精确度和稳定性均可满足实际要求,单个传感器的响应时间小于2 s,系统巡检一周的时间小于32 s。通过理论分析得出,该系统各传感器可放置于离地面20公里以上的矿井中,且该系统可在多场合进行多点的实时检测。

摘要：针对目前传统瓦斯传感器的缺点,借鉴现有的红外气体分析器的设计思路,研制了基于红外光谱吸收原理的红外瓦斯传感器.它采用开腔气室结构及单光束双波长探测技术,在实验室里通过对不同浓度的甲烷气体进行测量得到了其浓度反演式.在实验测量中,当瓦斯浓度小于22%时,误差为0.1%;当瓦斯浓度超过22%时,误差小于1%.

摘要：结冰速率传感器是保证飞机在结冰气象条件下安全飞行的重要部件。基于红外光谱吸收的结冰速率传感器较其他型式的精度更高。对红外结冰速率传感器进行研究,推导了双波长对比吸收测量冰厚的理论模型。设计了一种采用对光源驱动电路进行脉冲调制驱动双光源的红外结冰速率传感器。提出了其关键技术并给出了解决方案。研究内容为红外结冰速率传感器的实际应用提供了参考依据。

摘要：介绍了一种基于红外光谱吸收法的SF6浓度传感器,采用双光束差分式光学通路设计以消除环境干扰的影响,利用反射镜增加光程,以提高被测气体对光谱的吸收作用。传感器测量范围为0~1000ppm。经过试验数据分析并对传感器测值进行温湿度补偿,经测定,补偿后的传感器在量程范围内的测值误差不超过±0.3ppm。

摘要：针对现有矿井瓦斯传感器的缺点,基于红外光谱吸收原理,采用差分吸收技术设计了红外瓦斯气体浓度探测系统。该系统采用单光路吸收气室和单光路双波长探测技术,利用差动放大电路为核心的微弱信号处理电路实现瓦斯浓度输出信号的检测,并采用线性关系式拟合瓦斯浓度和输出电压的关系曲线,实现了对瓦斯浓度的全量程精确探测。实验表明,该系统的测量误差小于2%,具有很高的测量精度,具备了煤矿应用的基础。

摘要：基于气体红外光谱吸收原理,设计了一款电调制非分光技术的红外瓦斯传感器系统。该系统采用单光路双波长技术,以红外LED光源IRL715、防尘防水的吸收气室和热释电探测器件LIM-262组成光学探头,利用有源滤波和差分放大电路实现信号调理,采用二项式拟合瓦斯浓度-电压关系曲线,实现了对瓦斯浓度的精确探测。实验表明,该传感器能够可靠检测5%范围的瓦斯气体,灵敏度达到0.5%,具有良好的一致性和适用性,初步具备了工业应用的条件。

摘要：CO分子在4.6μm具有最强吸收峰,以此作为气体吸收的中心波长,结合光源EMS200光源的发光特性,设计开放式的球面反射镜气室,采用单探测器双通的结构,研制了一种中红外差分式CO检测仪。利用模拟混合气站配备标准的CO气体浓度,对该仪器的相关性能开展研究。研究表明:仪器分辨率为20 ppm(1 ppm=10^(-6)),最低检测下限为18 ppm。CO浓度在30~1 500 ppm范围内,其测量误差不超过8.5%。与激光光谱技术的CO检测仪相比,该系统采用脉冲红外热光源,其性价比高;采用开放球面反射镜气室,光路简单易于实现。所以该CO检测仪在煤矿开采、环境监测、石油化工等领域具有较高的实际应用价值。

摘要：针对目前煤矿井下瓦斯浓度检测技术存在的不足,在红外光谱差分吸收检测模型的基础上设计了单波长双光路的瓦斯浓度检测仪。在实验室环境下测量不同瓦斯浓度下检测仪输出的电压值,得到二者之间的拟合曲线,对测量结果的分析可以看出该系统的测量误差<2.5%,甲烷浓度检测能力较宽,满足煤矿瓦斯浓度检测的要求。

摘要：半导体GaAs对近红外光的吸收波峰值随温度升高向长波长移动,从而引起透射率随温度变化而变化。基于这一特性,设计了一种单光路的半导体吸收式光纤温度传感器。实验表明,该传感器精度可达±1℃,响应速度可达20 s。

摘要：基于Lamber -Beer定律 ,利用波长为 1.3 3 μm的脉冲lnP/InGaAsP半导体激光器作为测量光源 ,用低损耗的光纤进行光信号的传输并以钽酸锂热释电探测器作光电转换器件 ,设计出了一种新颍的远距离监测甲烷浓度的光纤传感系统。以此光纤传感系统为探头 ,设计出了一种可实时监测甲烷浓度的仪器 ,并能实现 3km的远距离遥测。介绍了该光纤传感系统及由该光纤传感系统构成的监测仪器的基本结构与工作原理 ,讨论了其中的技术难点及其相应的解决方法 。