一种应用于隔爆试验装置中的新型自动配气系统

针对应用于隔爆试验装置中的传统配气方法存在配气速度慢、系统体积较大的问题,设计了一种基于质量流量法的自动配气系统。该系统采用质量流量控制器精确控制多种不同气体的流量,输出的多种气体经混合装置均匀混合后,由O2分析仪和H2分析仪实时监测混合气体的体积分数。测试结果表明,该配气系统配气速度快、结构简单,配制的多种气体体积分数精度能满足GB 3836.2—2010的要求。     

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。     

基于质量流量控制器的多组分动态配气系统研究

针对在对气体浓度监测系统进行标定时需要多种不同浓度值标准气的需求,对基于质量流量控制器的多组分动态配气系统进行了研究,设计并研制了配气系统样机.计算机通过USB接口与高精度的质量流量控制器通信,严格控制各组分气体流量,从而实现多组分动态配气.配制的标准气浓度可达10-9级,并且连续可调,稀释比达到1/2000,不确定度最小可达到0.8%.系统不受环境温度与压力变化影响,对配制高、低浓度的标准气都适合,具有很好的应用价值.     

紫外荧光测二氧化硫浓度系统研究

利用二氧化硫的多波长受激发的光学现象,设计双光源多波长激发紫外荧光法的二氧化硫浓度测量系统.阐述了多波长激发紫外荧光的原理和双光路补偿方法,与单色光激发荧光测量方法相比较,具有灵敏度高、分辨力强的特点.通过分别对流量为250 mL/min、500 mL/min含量二氧化硫样本气体,应用两种方法实测、验证了结论的正确性,并给出了新方法的实验数据和曲线.利用嵌入式系统和Internet,设计了实现网络化监测系统达到了远程监测目的.     

混合气体定量检测系统的研究

将气体传感器阵列与采用BP算法进行训练的人工神经网络模式识别技术相结合形成混合气体定量检测系统,通过实验比较了不同的传感器信号预处理方法、BP网络的结构和参数,以及测量环境对混合气体定量检测系统性能的影响.     

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.     

用于实时、动态检测多组分气体的多传感器技术与电化学传感器系统

依据待测多组分气体交叉反应的动力学特性和暂态电化学原理,融合计算机控制的快速电势调制方法,提出并建立了基于单个气敏微电极的多传感器技术,构建了一类新的电化学多组分气体传感器系统.该系统既保持了电化学传感器的优点,又具备信息采集和处理的能力,成功地将单个气敏电极对多组分气体交叉敏感的致命缺陷转化为快速同时检测多组分混合气体的动力学条件加以利用,用单个气敏元件(电极)实施多组分气体的实时、动态检测.本文还就传感器系统的暂态电化学响应机制、检测精度、测量速度和连续检测的长期稳定性作了讨论.     

基于传感器阵列与神经网络的气体检测系统

在分析研究电子鼻理论和系统组成的基础上,设计构建了一套传感器阵列与人工神经网络相结合的混合气体检测系统.并采用该系统对三种气体传感器(一氧化碳CO、二氧化硫SO2和二氧化氮NO2)进行了实验,对实验数据用神经网络(BP和 RBF)进行了分析、识别和气体体积分数的计算.结果显示该检测系统识别准确,不仅能够解决气体传感器交叉敏感问题,提高器件的选择性,而且具有智能化和多功能化等优点.     

硅基热流式微流量传感器研究

采用微电子技术和微机械加工技术,在硅衬底上设计制作了集微型加热器和温度传感器于一体的热流式微流量传感器.在恒功率的工作模式下,分析了微流量传感器的特性曲线.实验结果表明,硅基热流式微流量传感器的测量范围在10～800 μL/min之间.     

基于可调恒流源技术的热式气体质量流量计

热式气体质量流量计是基于对流换热原理进行流量测量的.在恒温差式和恒功率式两种传统设计方式的基础上,提出了一种基于可调恒流源技术的热式气体质量流量计.测量范围为0.2～20 m/s,将此范围分为三段.0.2～0.9m/s设定加热电流为40 mA,0.9～10 m/s设定加热电流为60 mA,10 ～20 m/s设定加热电流为80 mA.汇总各加热电流下的测量数据从而确定全量程范围下的计算模型.系统在天津大学流量实验室大口径气体流量标准装置上进行检定,管道口径为DN200,精度为1.0级,量程比达到100∶1.     

应用于卟啉阵列气体检测系统的识别算法

差值图谱是卟啉化学传感器(PSA)芯片识别气体的根据,但同种气体的差值图谱之间会出现颜色或显色位置的差异,存在实验数据发散的问题。结合BP神经网络和粗糙集,提出了一种新的气体种类识别算法,并将之用于PSA气体检测系统中。该方法利用粗糙集的数据约简功能找到差值图谱数据中颜色变化明显的点的数据,以这些数据为输入,进行BP神经网络的训练和识别。通过实验可以证明,相对于欧氏距离聚类结果、BP神经网络识别结果,本文提出的算法对于发散的实验数据具有更高的识别精度。     

天然气长输管道燃驱机组控制系统优化技术

燃气轮机驱动的压缩机组被广泛地应用在天然气长输管道,其控制系统优化技术的大范围深度应用在管道行业尚数首次,及时消除生产瓶颈的同时,也为涉及燃机的控制专业同行提供了技术借鉴,更重要的是为管道行业燃机运行提供了安全保障。     

长北气田气井井口控制系统的设计与应用

为了能够实现长北气田井丛生产无人职守,提高井丛生产工艺设备的安全系数,探讨了DCS和IPS相结合的气井井口新型控制系统在长北气田开发模式中的应用.通过对该系统的设计思路、系统构成、系统功能的实现进行详细论述,分析了系统的可行性,并指出了系统运行中应注意的问题及改进措施.该系统已成功得到了应用,运行稳定,能够达到设计要求,实现了对气井井口生产的自动化控制.     

烟气监测传输系统的冗余设计

随着国家对环保的日益重视,尤其是火力发电厂污染物排放的问题,环保部门加强了对现场烟气检测系统的远程数据传输监控,确保系统正常连续运行,污染物排放不超标.为了保证烟气监测传输系统的稳定可靠运行,考虑到江苏阚山发电厂的运行状况,该文对系统进行了部分冗余设计,该设计采用热冗余的方式,冗余监控计算机一旦发现工作计算机出现故障立即进行故障处理,如果遇到计算机硬件故障、操作系统崩溃或网络故障等无法恢复的情况,冗余监控计算机马上切换为工作计算机继续进行监控,数据交换及数据传输,从而大大降低了系统失效的风险.     

气体传感器标定配气系统设计

在气体传感器研制过程中,为了经济可靠地配置低浓度的标准气体样本,组建一套高精度实用化标定配气系统。本文简要介绍了系统组成和测试原理,并依据实际配气步骤推导出配气浓度公式。理论分析了系统不确定度,并通过标定试验表明配气装置实际偏差在2%内,满足设计要求。该系统还可满足工业应用和科学研究中标准气体的需求。     

矿用瓦斯浓度检测系统的研究与设计

甲烷是瓦斯气体的主要成分，规避煤矿事故的发生，必须加强对井下甲烷气体浓度的监测。基于ARM的瓦斯浓度检测仪便于井下人员及时掌握当前开采区的瓦斯浓度信息，并可以通过通信模块传送给井上PC机，以便尽早发现危险因素，及时采取有效的防范措施，避免矿难的发生。     

气体传感器校准装置设计

为提高气体传感器现场校准的稳定性和准确度,降低环境条件改变对测量值的准确度和稳定性的影响,简化校准程序降低管理成本,设计了一种基于网络的远程校准装置,该装置可以为气体测量仪器执行计量确认时提供可靠的标准量值。首先,校准装置获取传感器现场的温度和湿度,通过TCP/IP网络将传感器测得的气体浓度和温度以及湿度传送至中央控制服务器,由特定的校准算法计算出传感器的温度和湿度修正值。然后,用修正后的测量值对传感器进行计量确认。实验表明,经设计的校准系统校准的气体传感器与传统的校准方式校准的传感器相比测量值的稳定性和准确度更优,其误差由5.3%LEL提高到0.3%LEL标准偏差由传统校准方法校准后的1.1%LEL提高到0.6%LEL。     

基于单片机的煤气报警系统

煤气的泄漏会给人类造成严重的危害,本文设计的以51单片机为核心的煤气泄漏检测系统由单片机最小系统、煤气检测模块、GSM通信模块以及自动控制等模块组成,主要实现管道煤气泄露的检测、实时报警、智能通信以及自动关闭阀门和排气功能。经多次验证表明,系统运行稳定,操作简单方便,价格低廉,能够实时检测煤气泄漏的情况,具备很好的可靠性和精确性。     

煤气加压远程控制系统

阐述了煤气加压远程控制系统的研究与设计，并对该系统的结构，硬件组成及相关的控制方法进行了论述．给出了系统硬件设计及软件设计。