便携式红外甲烷报警仪的设计

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1、分类号：TP216单位代码：10110学号：S20070479中北大学硕士学位论文便携式红外甲烷报警仪的设计硕士研究生任晓力指导教师熊继军梁庭学科专业精密仪器及机械2010年05月25日图书分类号TP216密级非密UDC注1620硕士学位论文便携式红外甲烷报警仪的设计任晓力指导教师（姓名、职称）熊继军教授梁庭讲师申请学位级别工学硕士___专业名称精密仪器及机械论文提交日期2010年5月24日论文答辩日期2010年5月25日学位授予日期2010年6月24日论文评阅人刘混举教授石云波副教授答辩委员会主席任勇峰教授2010年5月26日注1：注明《

2、国际十进分类法UDC》的分类原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅

3、；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文便携式红外甲烷报警仪的设计摘要随着世界各国大力发展石油天然气工业以及煤炭工业，与甲烷泄漏相关的事故日益增加。这使得探测甲烷和燃油在工业区和居民区的管道中泄漏以及甲烷气体在矿井中的积累成为我们所面临的一个重要问题。目前的甲烷检查设备由于体积大、成本高、需要经常校准，不能够满足人们在日常生活中对一些有害气体检测的需求。急需研制集成化、小型化、免维护的新型光学气体监测设备，增强人

4、们的安全监测能力。本论文通过对国内外红外甲烷浓度检测方法进行研究，在本实验室前期取得的研究基础上，基于光谱吸收式红外气体检测原理，运用现代红外气体检测技术和数据处理技术，设计了便携式红外甲烷报警仪。红外甲烷报警仪具有不易老化、响应速度快，灵敏度好、性能稳定、抗干扰能力强等优点。本论文主要包括报警仪整体方案的设计，本安电路的设计，防爆外壳的设计，选择了合适的防爆电池，并对红外光学气室运用zemax光学分析软件进行了系统设计，同时结合神经元RBF网络引入了温度补偿，并对报警仪进行了低功耗设计，因为是做便携式产品，为使用户方便使用，采用菜单式设计

5、模式，使报警仪不仅具有浓度超标时的声光报警功能，还具有电池电压实时检测，剩余工作时间显示，欠压关机以及密码输入等功能。根据现有的实验条件，完成了报警仪样机的组装，并进行了相关的测试实验。本论文在完成对便携式红外甲烷报警仪设计的同时，也解决了报警仪价格昂贵、成本高、体积大等缺点，对促进其市场化进程有重要意义。关键词：便携式，红外甲烷，本安，防爆，气室中北大学学位论文PortableMethaneAlarmAbstractIncompanywiththedevelopmentofthepetroleum&gasindustryintheworl

6、d,theleakageaccidentaboutmethaneincreasedwitheachpassingday.It’sbecomingseriousproblemthathowtodetectthemethaneandfuelleakageinindustrialzone&residentialarea’sductandtheaccumulationofmethaneinmine.Moreseriously,thesedetectionequipmentshavebigbodyandhighcostandneedadjusthal

7、fthetime,itcan’tmeettherequirementofdetectingsomeharmfulgasinpeople’sdailylife.Inordertoenhancepeople’ssafetymonitoringability,it’sexactlyneeddevelopinganewintegration,miniaturization,lowservicingopticalgasmonitoringdevice.Thethesisofmethaneconcentrationathomeandabroadinfr

8、areddetectingmethodforresearchinthelaboratorymadetheresearchbaseonearly.Usedthenewinfrare