可調(diào)諧半導體激光吸收光譜式甲烷傳感器溫度補償技術

【摘要】：隨著可調(diào)諧半導體激光吸收光譜氣體傳感技術的發(fā)展,基于該技術的礦用甲烷傳感器成為當前煤礦瓦斯監(jiān)測領域的研究熱點,相關產(chǎn)品已陸續(xù)投入煤礦現(xiàn)場應用,由于煤礦應用環(huán)境的復雜性,傳感器測量準確性受環(huán)境溫度的影響較大。針對這一問題,提出了一種基于分段插值和重心插值的自適應融合的迭代補償算法,該方法首先取標定溫度下濃度的值,計算傳感器測量溫度影響率,然后求出重心拉格朗日插值的不同溫度下的插值函數(shù),在此基礎上再對被測濃度甲烷值進行分段插值得到新補償溫度影響率,由該新的補償溫度影響率得到補償后的甲烷值,依此實現(xiàn)自適應的迭代對激光吸收光譜氣體測試數(shù)據(jù)進行補償,并進行了大量相關實驗驗證,在高瓦斯情況下,測量誤差減小到1%,在低濃度瓦斯情況下,測量誤差減小到0.01%;工程應用結果表明該補償技術的應用有效的減小了傳感器甲烷濃度測量的誤差,為激光傳感器在煤礦現(xiàn)場的正常運行提供可靠保障。 【作者單位】： 西安科技大學電氣與控制工程學院;中煤科工集團重慶研究院有限公司測控技術研究分院;
【關鍵詞】： 甲烷 半導體激光 傳感器 溫度補償方法
【基金】：國家“十二五”科技重大專項子課題資助項目(2011ZX05041-004)
【分類號】：TD712
【正文快照】： 可調(diào)諧半導體激光吸收光譜技術是近年發(fā)展起來的物質濃度檢測技術,由于其檢測精度高,響應速度快,工作穩(wěn)定性高等特點,特別適用于工業(yè)在線物質濃度監(jiān)測領域。瓦斯災害監(jiān)測預警一直是煤礦安全監(jiān)測領域的首要研究方向,基于可調(diào)諧半導體激光吸收光譜技術的礦用甲烷傳感器的研究與

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