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矿井内CH4与CO2双组分NDIR传感器的设计与实现

赵勇毅,  常建华,  沈婉,  赵正杰,  房久龙

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赵勇毅, 常建华, 沈婉, 赵正杰, 房久龙. 矿井内CH4与CO2双组分NDIR传感器的设计与实现[J]. 红外技术, 2019, 41(8): 778-785.
引用本文: 赵勇毅, 常建华, 沈婉, 赵正杰, 房久龙. 矿井内CH4与CO2双组分NDIR传感器的设计与实现[J]. 红外技术, 2019, 41(8): 778-785.
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ZHAO Yongyi, CHANG Jianhua, SHEN Wan, ZHAO Zhengjie, FANG Jiulong. NDIR Sensor for CH4 and CO2 Gas Concentration Detection in Mines[J]. Infrared Technology , 2019, 41(8): 778-785.
Citation: ZHAO Yongyi, CHANG Jianhua, SHEN Wan, ZHAO Zhengjie, FANG Jiulong. NDIR Sensor for CH4 and CO2 Gas Concentration Detection in Mines[J]. Infrared Technology , 2019, 41(8): 778-785.
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矿井内CH4与CO2双组分NDIR传感器的设计与实现

  • 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心,江苏南京,210044

  • 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心,江苏南京 210044;南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室,江苏南京 210044

  • 南京信息工程大学

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)
详细信息

  • 中图分类号: TN219

NDIR Sensor for CH4 and CO2 Gas Concentration Detection in Mines

    摘要
  • 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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