乙炔气体浓度的TDLAS在线监测

介绍了利用可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术实现乙炔浓度在线监测的研究。该系统通过复合调制信号调制近红外分布反馈式二极管激光器（DFB LD）作为光源,光纤耦合器将激光分为两束,分别通过0.5 m封闭短光程气体吸收池和参考光路,双路接收采集含有气体浓度信息的测量光信号和参考光信号送后级处理,应用快速傅里叶变换（FFT）得到含有气体浓度信号的各次谐波检测分量,实现乙炔浓度信息反演,其中多次平均、数字滤波及背景扣除等数字信号处理技术被用于提高系统信噪比。通过理论分析和试验系统实验证明,该系统在软、硬件上的设计可以满足乙炔气体的在线监测,且系统体积小,光路调试和标定简单,便于实际应用。     

变压器油中溶解气体的在线监测系统研究

为了提高变压器油中溶解气体分析技术进行故障诊断的快捷性,文章开发了一套主要监测氢气H2和乙炔C2H2的在线监测系统。用Φ6管道通过变压器预留口采集绝缘油,再通过油气分离膜分离出气体。采用电化学传感器SGA-400进行气体数据采集,在现场检测装置上进行阈值判断,同时,通过RS485总线传至上位机,进一步诊断故障类型。系统装置结构简单,故障诊断及时,分辨率高。     

新型光学吸收池的设计与数值模拟

为解决传统光学吸收池无法同时满足高光斑密度要求和低制造成本要求的问题,根据传输矩阵理论,提出了一种基于球面镜和柱面镜组合的新型吸收池设计。通过数值计算模拟,分析了吸收池内光束传输次数与结构参数、镜面旋转以及出射光斜率之间的关系。结果表明球面镜和柱面镜组合具有较好的抗干扰性能。给出了一种基长为65 mm、光程长为10 m的吸收池设计例子。该吸收池干涉效应较小,所占体积仅为0.29 L,适用于吸收光谱学等应用。     

S7-214PLC在气体在线监测系统中的应用

文章介绍了S7-214可编程序控制器(PLC)在气体在线监测系统中的应用,对传感器与油气分离装置,系统的硬、软件特性,控制方式和故障诊断进行了具体分析。     

基于气体池信号拼接的高精度调频连续波激光测距

在双光路调频连续波激光测距系统中,辅助光纤的长度标定精度直接影响了系统的测距精度。提出一种基于氰化氢气体池信号拼接的辅助光纤标定方法,通过提高辅助光纤标定精度进而提高系统测距精度。深入研究了基于氰化氢气体池标定方法的原理,为减小数据采集系统负担,利用信号拼接的方法进行改进。实验表明,与传统激光干涉仪的光纤标定方法相比,基于气体池拼接的标定方法具有更高的稳定性,同时,在3.8 m测量范围内,采用该标定方法的测距系统与干涉仪标准距离值误差不超过14μm,测量标准差低于17μm。     

光纤传输网络在线监测系统的设计与研究

本文提出了一种基于OTDR卡的光纤传输网络在线监测系统,能够便捷地检测故障。所研究结果对于电力系统部门的光纤传输网络在线监测系统的规划与建设具有很好的参考价值。     

电力在线监测传输系统的设计与实现

由于用电量的不断增加,对电力的传输提出了更高的要求,如何实现电力的安全、可靠以及经济传输是发展电力系统的基础,然而在对电力传输过程中进行在线的监测时仍存在一些问题影响着电力的传输,给电力传输造成影响。文章从电力在线监测的任务出发,结合电力在线监测传输存在的问题,对电力在线监测方法做了有关研究。     

基于TDLAS技术的工业环境中HF气体在线监测

采用1．330μm附近波长的近红外可调谐分布反馈（DFB）激光器作为光源,结合波长调制技术和长光程技术,实时监测工业环境中的HF气体浓度。同时采用Allan方差分析系统的稳定性,选择利用非线性最小二乘法和防脉冲滑动平均滤波等技术手段,长时间测试结果表明,该系统具有实时、连续和非接触快速检测的特点,并且具有大范围、分布式...     

星载大气痕量气体差分吸收光谱仪测试转台结构设计

在星载大气痕量气体差分吸收光谱仪的研制过程中,需要对其信噪比、光谱分辨率、光谱定标精度等性能指标进行测试,为此需要设计专用二维转台以实现不同视场在不同角度下的测试.根据光谱仪参数测试要求,提出转台设计方案,设计转台结构,建立三维模型,并对主要零部件进行选型.转台的方位轴±180°转动,满足114°的主视场测试要求;俯仰...     

基于NDIR的多组分危险气体在线监测系统设计

在冶金、石化、化工等工业领域生产过程中会产生大量易燃易爆、有毒有害的多组分危险气体(CO、CO₂、SO₂、NO、NH₃等),这些有害气体容易引发事故。而现有的在线测量预警系统不能满足高集成、低干扰、高灵敏的要求。本文针对影响检测结果的微弱信号、光源调制、气体信号交叉干扰、温度控制等因素,设计了相应的电路和算法,并进行了实验验证。实验结果表明,本文提出的基于锁相放大器电路的微弱信号提取技术、基于MOS管驱动电路的PWM波调制技术、基于融合算法的浓度反演模型,能够实现对五种危险气体(CO、CO₂、SO₂、NO、NH₃)的在线监测,检出限达到0.01%,避免了多种气体之间的交叉干扰,适用于工业生产危险气体在线分析及预警系统,具有广阔的应用前景。     

光纤传感技术在气体检测方面的应用

介绍了气体传感器的主要特性与光纤传感技术在气体检测方面的应用,比较了几种光纤气体传感器的优缺点,设计了一种基于光谱吸收原理的新型开放式气体传感器,展望了光纤气体传感器的发展方向和广阔前景.     

基于Zemax紫外气体检测仪中的光学系统设计

基于Cassegrain望远镜系统并借助光学设计软件Zemax设计了一种收发同置的SO2气体浓度检测仪的光学系统,采用Cassegrain望远镜系统,把发射和接受安放在同一个装置中,使得装置结构紧凑、体积小、易加工。给出了光学系统的设计参数和指标,以及理论及实验测得的光源能量使用效率和距离之间的变化曲线。使用该光系统的SO2气体浓度检测仪的测量精度及指标可与美国MonitorLabs公司的ML9850B仪器相比。     

SnO_2∶ZnO薄膜光透射的气敏特性

作者研制成一种二氧化锡掺氧化锌的光学薄膜,该膜具有气敏特性。测量了它在甲醇蒸气、乙醇蒸气、氨气中光透射率与气体浓度的关系,并解释了它的机理。     

生物细胞亚类识别多维光学传感光路优化设计

针对生物细胞原位检测和提高分类精度这一研究热点,以白细胞为主要研究对象,利用细胞光散射识别方法,根据细胞各方向散射光的特点,设计了一种多维光学传感系统,即是通过该光学系统可以检测细胞前向大小角,侧向偏振动,以及后向散射光。其中对各向光路系统构成和各个元件参数进行了优化设计,使系统的分辨率在80lp/mm时,MTF值不低...     

空间反射镜背部双脚架柔性支撑结构设计

为了满足空间反射镜温度适应性好、结构紧凑的要求,采用有限元分析方法,以超低膨胀系数玻璃空间反射镜（?355mm）为支撑对象,设计了一种背部双脚架柔性支撑结构。首先研究了双脚架支撑的基本设计原则,从自由度角度分析了双脚架支撑结构相对背部3点支撑结构的优势。然后针对支撑结构尺寸参量、柔性铰链结构尺寸参量对面型精度的影响进行了仿真分析和优化设计,提出支撑脚延长线交点位置应作为背部双脚架支撑的关键设计参量,与粘接位置分别设计。结果表明,优化设计后的背部双脚架柔性支撑结构温度适应性好,能够有效卸载温度变化引入的附加载荷,同时具有较好的支撑效果和动态刚度;反射镜支撑后面形精度均方根值为3.68nm,组件的1阶频率达到123.41Hz,满足设计要求。该研究对未来背部双脚架支撑结构设计具有借鉴意义。     

中高压断路器在线监测装置的设计与实现

为了对开关设备的重要参数能进行长期连续的监测,设计出一种采用DSP处理器加CPLD结构的在线监测系统,详细分析了行程信号采集、线圈电流信号采集、数据存储、通信和实时RTC等主要硬件模块的设计方案。系统实现了对高压断路器状态的在线监测和机械故障的诊断,为开关设备状态监测提供了一种可行的解决方案。     

V2O5气敏光学薄膜的制备及其光学性能研究

本文介绍了用溶胶凝胶法制备纯Ｖ２Ｏ５二维光学薄膜的方法，并研究了它在氨气氛中的气敏航向光谱，发现对低浓度非常敏感且敏感区可扩展开整个可见光波段。这是一种有实用价值的气敏光纤传感材料。     

基于FPGA的光纤传感气体检测系统的实现

工矿行业环境中有害气体的检测直接关系到工作人员的生命安全,传统的光纤传感气体检测系统,硬件结构复杂、抗电磁干扰能力弱,检测的气体浓度不准确.项目结合FPGA技术,利用硬件编程语言VerilogHDL设计硬件电路,替代了传统的DDS、倍频、移相等复杂硬件结构.在抗干扰性和精度上都有了很大提高,优化了传统的检测系统.     

基于分布式光传感的输电线路地震信号分析

为了分析地震对输电线路的影响,利用OPGW分布式光传感监测系统采集了地震案例数据,对输电线路受地震影响时的振动进行了特征分析,并初步尝试以实测塔线体系振动数据开展地震对输电线路的影响程度评估,充分验证了基于光纤复合架空地线(OPGW)的分布式光传感监测系统可以准确监测到输电线路通道的地震活动,并能感知全线路受地震波的影...     

SnO2薄膜气敏光学特性的气敏机理模型

本文作者利用表面态建立一个气敏光学机理模型。较好地解释了SnO_2薄膜的气敏效应,气敏透射光谱,气敏透过率与气体浓度的指数关系,以及饱和现象等。