气体传感器的建模及特性分析

建立了适合多种气体传感器流量静态数学模型和实验分析的测试系统,并对二氧化氮气体传感器(7NDH)的输入-输出、温度、交叉敏感特性进行了实验测试,用Matlab对实验数据进行了分析与研究.研究结果表明:所建立的气体传感器流量静态数学模型正确,气体传感器分析测试系统具有通用性.     

微气体传感器测试系统的恒流配气系统研究

针对恒流混合气体在微气体传感器实验中的重要性,根据道尔顿分压定律和阿马伽定律,采用质量比动态配气法,实现了实验用恒流配气系统.基于NI USB6215系列多功能数据采集卡,以LabVIEW8.5为软件开发平台,设计了恒流配气系统软件控制界面.通过计算机严格控制MFCs流量调节,配比出不同浓度氢气混合气体.气体流量始终保持在1L/min,上下波动不超过10mL/min.分析了气体流量值出现波动的原因,为进一步完善恒流配气系统提供了参考.     

卟啉传感器气体检测系统流量控制研究

针对目前卟啉传感器气体检测系统中采样气体流量控制的不足,提出了一种控制精度高、响应速度快、超调量小的流量控制系统。该系统利用增量式PID算法调整PWM脉冲信号的占空比,从而间接地改变直流电机两端电枢电压的大小,实现对采样气体流量的控制。流量控制精度为±1.5 cm3/min,且气体流量仅需15.6 s就能达到稳定。实验结果表明:控制采样气体流量,有助于卟啉传感器气体检测系统准确、快速地实现对目标气体的检测。     

微量程段的热式气体质量流量传感器研制

研制了一种微量程段的热式气体质量流量传感器.传感器芯片通过微机电系统(MEMS)工艺制备,芯片包括上下游测温电阻器和环境电阻器,其中测温电阻器有4只,对称分布在芯片中央位置,构成惠斯通电桥,芯片工作中采用恒压模式驱动.当气体流过芯片表面时,会导致检测电桥不平衡,流量信号变化转换为相应的电压信号.通过实验标定了传感器的输出曲线并对传感器的精度进行了测试,测试结果表明:研制的传感器在流量0 ～5 mL/min的量程范围内,具有响应速度快、精度高的优点.     

加速度传感器在气体微流量检测中的应用

根据MEMsic(微电子机械系统集成芯片)加速度传感器的工作原理及特点,提出把加速度传感器作为流量传感器应用于气体微流量检测中,为了验证,建立了一套实验装置用于MEMSic加速度传感器检测气体的流动变化,利用PIC单片机对数据进行采集和处理,经过具体实验验证,在不同温度下,经过一定的温度补偿,当气体流量从0到50sccm发生变化,加速度传感器是能够精确的测量出流量的变化,说明了MEMSic加速度传感器对微流量的检测具有较高的灵敏度和稳定性.     

基于LS-SVM的多传感器气体质量流量测量

针对流量测量中流速分布不规则对气体流量测量精度的影响,提出了一种多传感器气体质量流量测量新方法。该方法基于均速管测量原理,在测量管道中按照对数线性法分布了4个热式气体流量传感器,采集不同特征位置的流量。通过流量标定实验,获得不同质量流量下测量管道内4个传感器的电压。然后利用GA和LS-SVM算法,将传感器电压和气体的质量流量作为训练集,建立了气体流量模型。实际测量中由4个传感器的电压计算出气体的质量流量。不规则流场的流量实验结果表明该方法是有效的。     

多通道微流量气体流量测试仪的研制

介绍了一种多通道气体微流量测试仪,用于卫星推进系统气体流量测量。设计了基于节流式测量原理的孔板式微流量传感器,详细介绍了该流量传感器探头的结构、流量测试系统的组成、功能及特点,以及传感器数学模型的建立。该流量测试仪结构紧凑、轻巧、信号可以进行远距离传输,使用方便。     

大量程气体流量传感器的仿真与设计

基于热传递原理,设计了一种大量程气体流量传感器。采用FLUENT进行结构的仿真,结合权重法确定传感器的最优结构模型。研究了传感元件的温度特性,确定了传感器的工作状态。设计了传感电路,对传感器进行了自动温度补偿。测量中采用两种不同的测量原理,使传感器能够检测微小流量和中、大流量,提高了传感器的测量范围。实验结果表明该传感器测量流量量程为0.14m^3/h^130m^3/h,测量误差优于1.5%。     

基于VOC检测的光离子化检测器的实验研究

采用光离子化检测器(PID)传感器对挥发性有机化合物(vOC)气体进行检测,通过对PID的研究,自行设计适合本系统的PID检测器结构,并搭建了一套完整的检测系统.通过实验证明:所搭建的以PID检测器为核心的VOC气体检测系统已能够实现对VOC气体的定量检测.确定实验流量为160～170 mL/min,且在(0～5) ×10-6内传感器响应呈线性关系.     

基于卟啉传感器的气体检测系统的设计

针对传统气体检测方法的不足,设计了一种基于卟啉传感器的快速气体检测系统.反应室的流体仿真表明该系统检测结果具有可比性.该系统采集存储卟啉传感器与气体反应前后的图像,通过图像处理技术获得传感器阵列的颜色变化信息,将其与数据库中的记录进行匹配,得到检测结果.实验表明:该系统响应快速,能准确检测识别多种有害气体.