矿井内CH4与CO2双组分NDIR传感器的设计与实现

基金项目: 国家自然科学基金(61875089)%江苏省重点研发计划(BE2016756)%江苏高校优势学科Ⅱ期建设工程%江苏省高校品牌专业建设工程资助项目%国家级大学生实践创新训练计划项目(201710300015)

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NDIR Sensor for CH4 and CO2 Gas Concentration Detection in Mines

摘要: 为了实现对矿井有害气体的有效监测和控制,本文基于非色散红外(NDIR)原理,设计了一种双组分气体传感器.重点提出了一种反射式气室,然后利用光学仿真软件LightTools对腔体内的光线传播方向进行了光线追迹分析,并对到达探测器4个接收面的光强分布进行了模拟分析,验证了该气室的可行性与优越性.在器件上选用电调制红外光源和热释电探测器,由单片机处理电信号并输出气体浓度信息,大大提高了检测精度.实验结果表明,该传感器能够准确检测0～2000 ppm范围内的甲烷与二氧化碳气体浓度,满量程精度可达4.5％.可以满足矿井内甲烷、二氧化碳气体浓度检测的需要,具有广阔的应用前景.
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- 双组分 /
- 光学仿真 /
- 气体传感器

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