基于红外吸收型智能CO_2浓度分析仪

基于环境监测部门和工业现场对二氧化碳浓度精确测量的需要,文中根据红外吸收原理和Lamber-Beer定律,将调制光源和红外传感器应用于CO2浓度分析仪器中,设计了一种新型CO2气体浓度分析仪。文中简要说明了整个系统的架构,详细介绍了系统硬件和软件驱动程序设计以及调制光源、传感器信号与气体浓度的关系。该分析仪具有自动量程切换、声光报警、远程通信等功能,可以对检测现场进行实时、远程监控。设计的分析仪精度高、稳定性好、响应速度快、体积小。     

用于汽车尾气监测的新型气体浓度传感器系统

针对汽车尾气新的排放标准和检定方法的实施,设计了用于汽车尾气监测的热电堆传感器系统。采用导电不定型碳多层镀膜技术的电调制红外光源,使其调制频率最高可以达到100 Hz.对传统气室结构进行了优化设计,使气室与外支撑分离,降低了外界环境的影响。实现了当红外光照射到吸收窗时,在输出引脚上产生与入射光功率成正比的输出信号电压,-3 dB衰减频率大约为10 Hz.实验结果表明：该气体浓度传感器系统满足汽车尾气中CO、CO2、HC监测的要求。     

电调制非分光红外(NDIR)气体传感器

介绍一种采用电调制红外光源的新型非分光红外气体传感器。该传感器通过采用电调制红外光源，节省了传统方法中的机械调制部件；同时采用高精度干涉滤光片一体化热释电红外传感器及单光束双波长技术，配合易拆卸的镀金气室及ADuC812数据采集系统，可以实现SO2、NO、CO2、CO、CH4等气体的实时测量。     

应用单一超窄线宽激光器的多气体检测系统设计

应用超窄线宽半导体激光器的波长扫描和光谱调制技术,设计了一种高精度多组分气体实时在线检测系统.系统采用单一超窄线宽可调谐半导体激光器作为光源,设计了新型串联式气室结构减小横向空间、增加光程长,并通过三角波信号对光源光谱进行调制;结合时分复用和空分复用技术,利用超窄线宽激光的特性实现了CO,CO2,CH4多组分气体浓度的...     

基于非分散红外(NDIR)原理的煤矿甲烷检测仪

介绍了一种基于非分散红外(NDIR)原理的煤矿甲烷检测仪的总体设计。该检测仪使用进口红外检测元件,以新型电调制光源代替机械调制光源,实现了对煤矿井下大范围甲烷浓度的实时测量、液晶显示和超限声光报警等功能,并把甲烷浓度值转化为与煤矿其他设备兼容的4~20 mA标准模拟电信号,最后给出该检测仪在甲烷体积分数为0~10%的测量结果。     

基于差分红外吸收的甲烷浓度检测系统

红外吸收法是目前甲烷浓度检测的理想手段,但其成本较高,难以推广应用.本文采用宽带红外LED光源并配合PIN光电二极管,设计了一种低成本的甲烷检测系统.为了克服因采用宽带光源带来的不足,设计了一种差分光路,并采用差分比例算法来保证系统的稳定性和精度.最后,通过实验验证了本系统及提出算法的有效性.     

测量近中红外激光大气透过率的调制型太阳光度计

为弥补常用红外波段激光大气透过率测量方法成本高或实时性低的不足,通过模拟计算分析研究,提出基于光源调制太阳光度计技术提取红外波段激光大气透过率的方法,提供一种成本低、操作简单、实时性强的有效测量方法。研制的光源调制型红外太阳光度计可测量宽波段大气透过率,再依据建立的宽带和窄带透过率关系进行修正,最终获取可应用的近中红外多波段激光大气透过率。实际测量结果与对比实验表明,与实验室自研的近红外太阳光度计相比统计误差小于4%,与POM-02相比统计误差小于6%。红外调制型太阳光度计获取的实时结果不但可应用于激光大气传输修正中,也对评估激光通信和激光传输等具有重要意义。     

IRP-9400型红外方位探测系统实验装置的研制

介绍了应科研教学需要而研制的一种多功能红外方位探测系统实验装置。该实验装置是用于演示和模拟红外方位探测技术方法基本原理与特性的实验仪器，它采用了仪器化外形设计和积木式光机结构。该装置由靶目标装置、光学系统、各类调制盘、红外探测器和信号处理系统五部分组成，可根据不同的实验目的，通过更换各种类型的调制扫描部件以及更换不同的调制盘图案进行各类红外跟踪系统中位标器的方位探测方法实验。该装置的光学系统采用了可变焦的物镜设计以及可调焦场镜设计，调节物镜与杨镇焦距可改变光机系统的性能参数。该仪器不仅在科研预研时作为一种有效的模拟实验、调整参数的实验参考工具，还可作为一种灵活、多功能的教学实验仪器。由于该仪器光学系统以及探测器均采用近红外元件以替代昂贵的红外元件，因此该仪器具有灵敏度高，且造价低廉的特点。     

具有开放气室的实时红外气体检测系统

介绍了一种具有开放气室的实时红外气体检测系统。系统由Silicon Lab C8051F060单片机控制．选用MFMS红外光源和光电二极管红外探测器，依据相关检波基本原理设计了信号调理电路。对乙醇和甲烷气体的测量实验表明：在16Hz的光源调制频率下，系统具有较高的灵敏度和信噪比。     

单光子激光与中波红外共口径探测光学系统

为了实现对远距离民航飞机目标的探测、跟踪和测距,设计并研制了一套单光子激光与中波红外共口径探测光学系统。阐述了激光/红外共口径探测系统的工作原理和单光子激光测距原理,对目标辐射特性、系统作用距离及口径等进行了分析。采用R-C光学系统型式,通过次镜进行分色,实现激光和中波红外双波段光学系统的汇聚光路分色设计。在单光子激光光路中设置小孔光阑,通过仿真分析验证了小孔光阑的杂光抑制能力。通过高精度装调和视轴标定,激光/红外共口径探测系统具备良好的成像质量,中波光路实测调制传递函数达0.28(@20 lp/mm)。利用原理样机完成了对民航飞机的外场探测实验,实验结果表明,该系统可实现对远距离民航飞机的有效探测和跟踪,探测距离达225 km以上,可满足航空、航天及地面探测领域对远距离目标的预警探测和测距需求。