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1、第24卷第2期传感技术学报Vo1.24No.2CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS2011年2月Feb.20l1ResearchofMulti—GasMeasurementSystemBasedonAlgorithmofIntegratingSphereWANGYanFUJiang(LiaoningTechnicalUniversity,FacultyofElectricalandControlEngineering,HuludaoLiaoning125105,
2、China)Abstract:Thenewcorecomponentsofgassensors,whichwasuseintegralstructureofthenewgasabsorptionballroom.Anewwayaboutgasconcentrationdetection,whichwasadoptedanewalgorithmforintegratingsphere.LED’SSwavelengthmodulationisrealizedbythemodulatingonfibe
3、rgratingandpiezoelectricceramicstoobtainnarrowbandoutputlightofgases,andfilteredintotheintegralgoalwhichequippedwithacertainvolumefractionofthegas,duetotheincidentlightgasselectiveabsorptionandintegratingsphereattenuation,lightintensityisabate,usingi
4、ntegralballalgorithmcalculatesthedampingdecrementundernomeasuringgas,andthencalculatethegasabsorptionduetopoorlightintensitydecays,finallycalculategasvolumefraction,thisisanewmethodforgasmoni—toting.Experimentsshowthatthepresentedschemeishighaccuracy
5、andgoodrepeatability.Keywords:Gasdetection;Opticalfibersensor;Fibergrating;Opticalpath;IntegratingspheredetectionEEACC:4150doi:10.3969/j.issn.1004—1699.2011.02.002基于积分球算法的多气体检测系统研究术王焱,符江(辽宁1二程技术大学电气与控制工程学院,辽宁葫芦岛125105)摘要:采用积分球结构的新式吸收气室当作气体传感器的核心元件,提出
6、一种新的积分球算法用于气体体积分数检测的方法。LED光源经过光纤光栅和压电陶瓷的波长调制,获得与气体吸收峰对应的窄带反射出射光,并射入装有一定体积分数气体的积分球内,由于气体对入射光的选择性吸收及积分球壁的衰减作用,光强减弱,利用积分球算法算出非测量气体下积分球的衰减率,进而求出由于气体吸收而衰减的光强差,最后计算出气体体积分数,为气体体积分数检测提供了一种新方法。实验表明:该检测方法准确度高、重复性好。关键词:气体检测;光纤传感;光纤光栅;传感长度;积分球检测中图分类号:TP212文献标识码:
7、A文章编号:1004-1699(2011)02-0165-05我国是世界上最大的煤炭生产和消费国,也是够理想,抗震性能差和检测精度不高的缺点。所世界上少数以煤为主要能源的国家之一。在煤炭的以本文设计采用了积分球气室结构的吸收气室,克生产、加工过程中产生的大量甲烷(CH)及一氧化服了常规透射式吸收气室的缺点,以较小的体积获碳(CO)等易燃易爆有害气体,带来了煤矿安全、环得较长的传感长度,并使用可调谐波长的LED光源境污染等一系列的问题。因此,对煤矿生产、加工过做为人射光,最后结合优异的算法实现不同
8、气体体程中产生的有害气体体积分数进行高灵敏度检测变积分数的高灵敏度检测。得十分重要⋯。1积分球测气体体积分数工作原理目前测量气体体积分数的精密仪器多为光纤单种气体传感器,国内外多采用常规透射式吸收气室1.1气体体积分数检测基本工作原理做为光纤气体传感器的核心器件,但其存在光纤和如果光源光谱覆盖一个或多个气体的吸收线,分立光学元件的耦合问题,准直复杂,温度稳定性不则光通过待测气体时就会发生衰减,输人光强项目来源:煤炭协会计划项目(MTKJ2010-294)收稿日期:2010—08—09修改日期:2
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