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摘要:根据HITRAN数据库中甲烷分子近红外吸收谱线,选用波长165lnm二极管激光器作为光源.研制了一种新型近红外0 j" Y8 k) q8 f' P9 q
光声光谱甲烷气体浓度检测系统。以单片机AT89C52为核心处理器,融合了模/数转换电路、通信电路显示电路、看门狗监! b" U' [- i2 u: ~/ B3 J" a
控电路等组合技术,可进行声、光报警.具有通信功能。实验表明,该系统的稳定性和灵敏性都大大提高,实现了对甲烷浓度' [8 @+ S2 i# l. F7 P* H& T
的检测和显示,检测的灵敏度为1460 ppm/m。在煤矿瓦斯监测、大气环保监测、天然气泄漏监测等方面都具有广泛的应
, r1 j: d/ `) e- X用前景。
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关键词:光声光谱;甲烷;气体;单片机;近红外光声光谱 1 h) x1 `. f9 b/ [; s
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引言
/ f, y5 o4 a" d, o3 ]- C6 z& g利用光声光谱法检测气体一直是研究的热点。光声光谱法是一种新的简单、灵敏而又不破坏样品的分析测试手段。它的
! j3 Q' G' L+ Q基本原理是基于1880年.美国科学家.贝尔电话公司的创始人Bell发现的光声效应。Viegeroy第一次实现了光声光谱技术在5 j4 Z: n( v* X- L
气体光谱分析中的应用,接着在1943年Lufl就使用红外光谱带光源测得了微量气体的吸收谱,灵敏度达到ppm量级。20世
+ ~& y* e0 o8 `& \2 j纪70年代声随着弱信号检测技术的不断积累和发展。高灵敏度微音器和压电陶瓷的出现。以及各种激光器的相继问世.光声技
, V1 A, r% c6 b) h术得到广泛的重视.尤其在微量气体检测方面.光声技术获得了广泛的研究和发展。近几年人们注意到在天然气煤气管道泄漏,5 C7 [8 G% ?& x
大气环境,燃烧过程控制、食品工业、呼吸诊断以及故障预警等领域对甲烷浓度监测的重要性。尤其在煤炭矿井中,甲烷是瓦
8 X9 `. Y( ]8 P! G: g: E斯气体的主要成分。由于瓦斯气体是一种可燃、可爆性气体,严重威胁到煤矿作业人员的生命安全,影响矿井的正常生产,是煤
( e4 T1 D1 f3 w$ S矿中重大自然灾害的根源之一。因此,对甲烷浓度的相关信息检测在化工生产、石油运输等其它工业.尤其在煤炭开采中极1 @& X! e( j8 C1 C8 _
为重要,乃至现在的新技术革命带头学科如生物科学、微电子学、新型材料等领域均有着越来越广泛的应用。3 y3 ]2 @ ~8 g: _/ J
本文研究的是基于单片机控制的监测甲烷气$ `9 n2 g) w. i; a+ j0 H
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