具有自校准功能的LNG气体探测器研制

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1、哈尔滨理工大学硕士学位论文具有自校准功能的LNG气体探测器研制姓名：郭如健申请学位级别：硕士专业：测试计量技术及仪器指导教师：丁喜波20090301哈尔滨理rT人学T学硕l：学位论文具有自校准功能的LNG气体探测器研制摘要近年来，LNG(液化天然气)在国内发展迅速，在能源消费结构中的比重也在逐年上升。安全性在LNG运输、存储过程中非常重要，因为气体一旦泄漏，当浓度超过爆炸极限后，极易造成重大安全事故。本课题研制的LNG气体探测器主要探测LNG在运输、储存过程中是否泄漏，从而预防此类事故的发生。可燃气体检测的方

2、法很多，相应的检测仪器层出不穷，但是传统同类仪器～般存在测量精度低、工作不稳定、寿命短等问题。为了解决上述问题，本课题主要进行了以下几个方面的研究：1．自动校准技术研究。自动校准技术解决仪器输出非线性问题，解决长时间工作后零点漂移和灵敏度衰减问题。2．LNG气体探测器硬件电路设计。设计了探测器各部分的硬件电路，其中恒温控制电路控制催化燃烧式传感器工作在恒温状态，不仅提高了传感器的工作寿命和稳定性，而且是自动校准研究的前提。3．LNG气体探测器固件编程。根据设计要求对本次设计采用的MSP430微控制器编程，实现

3、测试及零点漂移和灵敏度补偿功能。4．系统调试。进行局部和整体调试，记录分析实验数据，为改进设计提供依据，验证设计的可行性。以上述几个方面为重点内容，本文提出了利用催化燃烧式传感器检测LNG的新型方法，并利用此方法研制出具有自校准功能的LNG气体探测器。该探测器达到了设计要求，并且相对于传统同类仪器具有精度高、稳定性好、寿命长、标定方便等诸多优点，具有推广价值。关键词催化燃烧；气体检测；自动校准哈尔滨理_T大学T学硕I-3位论文lifeetc，SOitisworthofpopularization．Keywor

4、dscatalyticcombustible，gasdetection，self．calibration哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《具有自校准功能的LNG气体探测器研制》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者躲都圳史隔&9叶年卜月’日哈尔滨理工大学硕士

5、学位论文使用授权书《具有自校准功能的LNG气体探测器研制》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密囹(请在以上相应方框内打4)作者签名：害

6、7抄红L导师签名：只期-1年蟛月罗同R期。··)年≯月I口日fIf}尔滨理T大学T学硕Ij学位论文1．1研究背景及意义第1章绪论据美国剑桥能源研究会(CERA)分析，LNG(液化天然气)市场的年增长率为8％，到2020年将占天然气贸易量40％，占天然气消费量的15％⋯。液化天然气体积仅为气态时的1／600，由于体积小，适合船舶海洋运输和贸易，故LNG运输成为天然气除用管道运输外的另～种重要运输方式。与管道天然气相比，LNG的整体经济性正在不断得到改善和提高。LNG装置的成本费用已由1965～1970年的560

7、美元／吨·年降至2008年的190美元／Ⅱ屯-年。中国已建和在建的LNG接收站总计达100多个瞳1。液化天然气是将天然气净化、深冷液化丽成的液体，主要成分是甲烷，它是一种清洁、优质的燃料。LNG的温度一般为⋯162150℃，属于低温液体。液化天然气易发生火灾、爆炸事故或造成低温冻伤等危害，尤其具有易燃易爆的特性，如发生液化天然气泄漏，气化的天然气会与剧围空气迅速混合，如果达到5％～16％的爆炸极限，四周又存在火源，则可能造成十分严重的后果协1。本课题研制的LNG气体探测器主要探测LNG在运输、储存过程中是否存

8、在泄漏，从而预防类似事故的发生。可燃气体报警器作为一种检测可燃气体泄漏并及时发出声光报警等预防着火、伤亡的安全装置，在全国各大油田、油库、炼油厂、化工厂、液化气厂以及煤矿都得到应用。LNG探测器是探测泄漏出的LNG的专用仪器，可用于LNG接收站、LNG槽车等场合。目前，我国捌有LNG卫星站的城市达数十个，用气企业达百余家，LNG槽车700余辆，但是专用的检测装置匮乏。由此可见全国这方面的气体探测器需