便携式多组分气体分析仪的研制

针对气体分析仪存在稳定性差、测量精度不高、分析气体种类单一等问题,设计了一种基于红外吸收法的便携式多组分气体分析仪。系统选用新型数字式红外传感器S-Module来采集工业废气中的SO_2、NO等气体,通过相应测量电路把传感器测得到的气体的浓度信息转换为单片机可处理的数字信息,最后利用LCD屏实时显示各种气体的浓度值。试验结果表明:系统可同时检测多种气体的浓度值,具有测量精度高、稳定性以及实时性好等优点。     

基于MODBUS串行通信的非接触式恒温控制系统

针对传统红外理疗器温控系统存在的受环境影响大、控温精度低、无法安全稳定运行的问题,设计了一种恒温控制系统。系统测温和加热都采用红外方案,实现了与被加热物体之间的完全非接触;基于MODBUS串行通讯协议,实现了温度传感器与控制器STM32之间的通讯;针对多温区/大温区温控环境下的恒温控制问题,采用滞回式多温区PID控制方案。测试结果表明,系统实现了多温区下的非接触式恒温控制,在控温测试范围内超调量≤0.5℃、误差带≤1.2℃、稳态误差≤0.7℃,系统运行安全、稳定。     

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。     

非分光红外瓦斯检测仪的研究

介绍了非分光红外瓦斯气体分析系统的组成与原理,分析了非分光红外瓦斯气体分析系统的放大电路、A／D转换电路和实验数据。     

梦之线光栅单色器温度起伏对能量漂移的影响

为了确保光栅单色器温度起伏引起的能量漂移不影响光束线的表观能量分辨率,建立了单色器高精度的恒温环境。结合上海光源梦之线设计,根据光栅衍射方程推导出单色器温差与能量漂移之间的关系;据此设计了沿光束方向温度起伏较小的单色器恒温环境,测试了温度控制系统不同条件下的长期温度稳定性,并通过长时间多次测量氮气K边吸收谱的方法,得到了相应的能量漂移。结果显示:温度控制系统未启动的情况下,棚屋内最大温度变化约为0.62K,测得的能量漂移约为49 meV;温度控制系统使用独立冷水机时,最大温度变化约为0.20 K,相应的能量漂移约为17meV。实验表明,建立的单色器恒温环境满足设计要求,使得单色器温差引起的能量漂移对梦之线表观能量分辨率的影响得到有效控制。     

非制冷红外热像仪的测温算法

红外测温技术是一种非接触式测温方法,相比传统测温方式,具有无损伤、非接触、快速实时、远距离、测温范围宽等优点。目前已在建筑、电力工业、航天航空、质量检测及冶金等领域获得广泛应用。本文首先,基于红外全辐射原理建立了测温模型;其次,根据试验数据发现,热成像系统的输出随开机时间有一定温度漂移,经过理论分析红外热像系统的输出特性,考虑热成像系统的温度漂移,对已有模型进行改进;最后,采集大量数据对测温模型进行验证,发现该算法很有成效。     

新型红外二氧化碳分析仪

本文介绍一种具有不切光单光束结构的新型红外二氧化碳分析仪。该分析仪基于朗伯——比尔吸收定律，采用光源稳流、温度补偿、单片机数据处理及选用高性能红外探测器等关键技术，能够对二氧化碳气体进行有效准确地测量和分析。该分析仪体积小、重量轻、功耗低、响应速度快、力学性能高，具有广阔的应用前景     

非共振光声红外气体传感器结构参量分析

非共振光声红外气体传感器在气体检测领域有很好的应用前景。对基于MEMS红外光源的非共振光声红外气体传感器进行了一维模拟,分析了光声腔及红外吸收光路结构对传感器性能的影响;计算了吸收腔气体压强变化量与吸收腔长度及调制频率的关系,研究了光路内壁反射率、样品气室长度对样品气体红外吸收效率的影响。简化的理论分析和计算结果,可以为非共振光声红外气体传感器的结构设计提供参考。     

电化学气体传感器多传感器数据融合

由于电化学气体传感器存在温度漂移和交叉灵敏度问题。基于SF_6气体质量综合分析仪为硬件基础,利用线性神经网络学习思想,设计了多传感器数据融合算法。详细介绍了CO和H_2S二维气体传感器数据融合算法设计和权值迭代学习方法步骤。实验结果表明,该SF_6气体质量综合分析仪对SF_6气体分解产物具有较好检测效果。     

新型非毒化红外瓦斯传感检测系统研究

提出一种基于非色散性红外检测技术的非毒化红外瓦斯传感器检测系统.它利用瓦斯气体对某一特定波长红外光吸收性能与瓦斯浓度之间存在的确定关系,通过测定特定波长红外光被吸收的程度反映瓦斯浓度值的原理进行工作.详细介绍了非色散性红外吸收气体检测原理,分析了脉动光源与热电探测器信号及热电探测器信号与气体浓度之间的关系,给出了瓦斯浓度的实用测量算法及传感器检测系统的软硬件设计方案.实测结果表明,该传感器检测系统具有标定周期长、测量精度高、不受其他气体影响和不会产生催化中毒等特点,其各项性能指标均已达到实际应用要求.     

基于多元非线性拟合方法的碳硫分析仪检测系统

为了满足对金属材料中碳硫元素含量的高精度和高灵敏度分析的需求,设计了高频红外碳硫分析仪.阐述了高频红外碳硫分析仪的结构和工作原理,并详细论述了检测系统的结构设计.通过采用高灵敏度红外热释电传感器、超窄带滤光片、表面镀金的特征光锥等设计,并将光锥与灵敏元真空封装在一起,减少了干扰气体成分的影响,提高了碳硫分析仪的检测灵敏...     

基于GFC的非分散红外CH_4和C_2H_2气体检测系统

基于甲烷气体和乙炔气体近红外吸收的机理,研究了一种高灵敏度非分散红外系统,同时测量甲烷气体和乙炔气体浓度.系统采用折反式吸收池作为气室,结合先进的气体滤波相关技术和相关检测技术,实现了对微弱光谱信号的调制和检测,最后实现对浓度的反演,从而实现了甲烷和乙炔气体实时测量.试验结果表明:系统具有10~(-5)的测量分辨力.     

基于单片机的非分散红外多组分气体检测系统

介绍了非分散红外（NDIR）吸收基本原理,设计了一种基于Atmegal28单片机多组分污染气体在线监测系统,讨论了系统硬件和软件的实现方法。它采用滤光片相关轮技术和怀特池技术,红外微弱信号高灵敏放大技术,低功耗单片机数据采集等先进技术,简化了实验装置并提高了系统检测灵敏度,可实现对SO2、NO和CO2气体的连续在线测量。     

基于STM32的医用多路温度控制系统设计

针对全自动生化分析仪的恒温与制冷的温度需求,设计一种多路集成的温度控制系统.基于STM32F103VC芯片和数字式温度传感器DS18B20搭建硬件平台,应用FreeRTOS嵌入式操作系统设计温度测量与控制任务,通过PID算法,实现多路并行测量、控温功能.应用结果表明:系统性能满足要求,且具有系统集成度高、占用空间小的特...     

基于非色散红外吸收原理的可燃气体浓度探测仪研制

该文设计了一种基于非色散红外吸收原理(NDIR)的可燃气体浓度探测仪。设计了针对可燃气体特性的气体检测室,针对红外热释电探测器输出的特性设计了微弱信号放大电路,使用前端放大器对红外热释电探测器输出的微弱信号进行前端放大,然后对滤波放大后的信号进行采样转换。通过对不同浓度范围的标准可燃气体进行实验测量,拟合得到探测器输出的电压值之比和气体浓度之间的关系,并对可燃气体进行实时测量试验。验证了该检测仪在测量精度、范围等方面的优势。     

岛津原子吸收分光光度计故障分析与处理

原子吸收分光光度计的光源系统、原子化系统、气体控制系统在使用过程中容易出现故障.针对日本岛津原子吸收分光光度计在光源系统、原子化系统、气体控制系统出现的几种故障现象进行了分析,提出了故障处理方法.     

热重分析技术的进展

到目前为止 ,北京分析测试学术报告及展览会已经成功地举办了八届。随着科学事业的进步和发展 ,科学技术不断地更新换代 ,测试仪器不断地翻新创意。热重分析仪从原来的常量、大型改为微量、小型化仪器 ,而且从仪器的控温技术、气路改进及新技术的应用方面有了新的进展。1　天平室恒温控制技术为提高天平的稳定性 ,降低噪音和漂移 ,在天平室温度控制和隔离技术等方面取得新的进展。恒温技术多采用将天平部分完全置于循环水浴恒温室中 ,如Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ ,Ｎｅｔｚｓｃｈ等公司。Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ公司新推出的Ｐｙｒｉｓ…     

傅里叶红外光谱技术在恶臭气体检测中的应用

在中红外区域,有效覆盖了恶臭气体中典型的8种组分的吸收位置。本文采用傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared,FTIR)技术,根据恶臭气体的特征吸收,设计了一种恶臭气体监测仪器,能够自动在线监测待测区域的恶臭气体污染情况。以二硫化碳(CS2)气体为例,对系统的线性度等指标进行研究,通过多次重复性实验,得到整个系统的线性相关系数为0.999。     

高精密三通道微弱信号处理电路的设计

微弱信号的处理是智能检测与控制领域的难题,文中针对高精密气体传感器应用场景,设计完成了高精密三通道微弱信号处理电路。该电路主要应用于高精度非分光红外气体浓度检测,能同时进行氢浓度、二氧化碳(或一氧化碳)浓度、二氧化硫浓度的检测;根据应用场合,设计采用LTC1151CSW运放,经过严格的参数计算、逐级精密放大和滤波,设计了三通道微弱信号处理电路,经过仿真测试,电路信噪比高,总谐波失真(THD)为0,选频特性好,具有最佳平坦特性。通过实验测试,将该电路应用在非分光红外低硫检测系统,实现了1 ppm级别的信号检测。     

QPQ氮化盐分析仪恒温控制系统的设计与实验

QPQ氮化盐分析仪基于分光光度技术,检测QPQ氮化盐中氰酸根含量,恒温控制对分析仪检测的精确度有十分重要影响。针对分析仪的三样品检测室设计了一个空气浴恒温控制系统,检测室采用全铜材质,加热方式采用电热丝+TEC(珀尔贴)相结合的温度控制模式,其中电热丝的PID控制参数为P=24,I=128,D=68,可快速加热;TEC采用ADN8830控制芯片,PWM信号驱动MOS管可精确稳定控制样品温度。搭建实验装置,从实验数据可知:电热丝+TEC温控模式,到目标温度63℃时间为300 s,速度快;恒温控制温度为(63.7±0.7)℃,精度高;加热功率低,为5.3 W;检测室比色皿内蒸馏水与铜质外壳温度滞后约为1℃左右,在360 s时温度达到同步,温度同步性好;铜质材料的检测室温度分布方差RSD为0.1,温度分布十分均匀;满足分光光度计温度恒定控制要求。另外,采用ANSYS有限元分析分别模拟铜质和铝质材料检测室的加热过程和温度分布情况,分析所得结论与实验数据相吻合,铜质材料比铝质材料热导性能更优异,十分适合空气浴恒温控制方案。