上隅角瓦斯测量的CCD光纤光谱仪设计

综采工作面采煤过程中,由于瓦斯的存在和其物理化学特性,上隅角成为瓦斯积聚的主要地点,也是瓦斯治理的重点区域之一,因此,基于光谱学分析原理,提出了利用先进的光电传感元件和集成电路实现上隅角瓦斯的安全、高效、精确测量,设计了一种基于线阵CCD光电传感元件的测量煤矿瓦斯的光谱仪软硬件系统。选用线阵CCD作为光谱接收传感器,设计折叠CzernyTurner式光路结构,并利用高性能FPGA为主控芯片,实现CCD传感器、模数转换以及FIFO模块的硬件电路、驱动时序控制以及高速数字信号处理;通过USB接口完成上位机光谱软件与FIFO模块数据通信,采用C++builder开发环境设计光谱软件应用程序,实现数据通信、界面设计、光谱曲线绘制、平滑处理、波长标定等功能。