基于NDIR技术的微量环保绝缘气体C_(4)F_(7)N检测

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作者 刘伟 刘子恩 +3 位作者 梁颂冰 严进 朱正宜 张引 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期135-140,162,共7页

C_(4)F_(7)N混合气体由于其优异的绝缘性能和更低的温室效应被认为是一种优异的替代SF_(6)的环保绝缘气体,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体绝缘设备已被逐渐推广和使用。由于混合气体的绝缘性能与C_(4)F_(7)N的体积分数有关,通过对混合气体... C_(4)F_(7)N混合气体由于其优异的绝缘性能和更低的温室效应被认为是一种优异的替代SF_(6)的环保绝缘气体,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体绝缘设备已被逐渐推广和使用。由于混合气体的绝缘性能与C_(4)F_(7)N的体积分数有关,通过对混合气体中微量C_(4)F_(7)N的检测,可以对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体电气设备的绝缘状态进行有效评估。文中通过红外光谱平台,确定了C_(4)F_(7)N的红外光谱信息通过对C_(4)F_(7)N体积分数为100~2 000μL/L的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体检测,确定了微量C_(4)F_(7)N的最佳检测波段。搭建了基于NDIR技术的微量C_(4)F_(7)N检测平台,测量通道滤光片为7.9μm,实现了对12.6~52.5μL/L的微量C_(4)F_(7)N定量检测,C_(4)F_(7)N气体体积分数与反演信号值的线性拟合系数R^(2)为0.989,最大绝对误差为0.107。研究成果为C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体绝缘设备的绝缘状态评估提供了一种可行方案。 展开更多

关键词 C_(4)F_(7)N/CO_(2) 环保绝缘气体 红外光谱 ndir 微量C_(4)F_(7)N

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基于非色散红外原理的GIS内部SO_(2)含量高精度检测方法 被引量：1

2

作者 陈玉坤 褚继峰 +5 位作者 阮卓奕 李浩源 杨爱军 袁欢 荣命哲 王小华 《电工技术学报》 北大核心 2025年第1期241-252,共12页

气体绝缘开关设备(GIS)内部放电会导致SF_(6)气体分解出SO_(2)等特征产物,可以根据SO_(2)含量反演放电故障的严重程度。然而,现有的SO_(2)气体传感器在检测精度、制造成本、设备体积、交叉敏感等方面无法兼顾。而且,GIS运行环境温度复... 气体绝缘开关设备(GIS)内部放电会导致SF_(6)气体分解出SO_(2)等特征产物,可以根据SO_(2)含量反演放电故障的严重程度。然而,现有的SO_(2)气体传感器在检测精度、制造成本、设备体积、交叉敏感等方面无法兼顾。而且,GIS运行环境温度复杂多变,很容易导致传感器漂移失效。因此,该文设计了一种基于非色散红外(NDIR)原理的双通道SO_(2)检测装置,同时提出了一种基于多项式拟合系数修正的宽范围可迁移温度(0~40℃)补偿方法,可在1 000μL/L量程内实现对SF_(6)背景下SO_(2)的准确检测,平均检测误差小于±2.8%。通过模拟不同强度的SF_(6)气体放电,获得了SO_(2)浓度为27~118μL/L的SF_(6)分解产物。根据气相色谱仪的对标检测结果,所设计的SO_(2)检测装置平均检测误差为±3.8μL/L,证明了该SO_(2)检测装置在GIS放电故障在线监测领域应用的巨大潜力。 展开更多

关键词 SF_(6)分解产物 非色散红外 SO_(2)检测装置 温度漂移修正 误差分析

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电调制非分光红外(NDIR)气体传感器 被引量：47

3

作者 熊友辉 蒋泰毅 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2003年第11期4-5,9,共3页

介绍一种采用电调制红外光源的新型非分光红外气体传感器。该传感器通过采用电调制红外光源,节省了传统方法中的机械调制部件;同时采用高精度干涉滤光片一体化热释电红外传感器及单光束双波长技术,配合易拆卸的镀金气室及ADuC812数据采... 介绍一种采用电调制红外光源的新型非分光红外气体传感器。该传感器通过采用电调制红外光源,节省了传统方法中的机械调制部件;同时采用高精度干涉滤光片一体化热释电红外传感器及单光束双波长技术,配合易拆卸的镀金气室及ADuC812数据采集系统,可以实现SO2、NO、CO2、CO、CH4等气体的实时测量。 展开更多

关键词 气体传感器 红外光源 ndir 电调制 ADUC812

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基于NDIR的塑料薄膜厚度在线检测系统 被引量：2

4

作者 高振斌 苗永昌 赵洋 《现代电子技术》 北大核心 2016年第11期108-112,共5页

为了快速、精确的在线测量塑料薄膜厚度,提出了一种基于NDIR的塑料薄膜厚度在线检测技术,此技术改进了现代近红外测厚方法中常采用的双单色红外光对比法,使用单光源简化了双光源调制的难度,优化了由于双光源照射薄膜不同位置带来的准确... 为了快速、精确的在线测量塑料薄膜厚度,提出了一种基于NDIR的塑料薄膜厚度在线检测技术,此技术改进了现代近红外测厚方法中常采用的双单色红外光对比法,使用单光源简化了双光源调制的难度,优化了由于双光源照射薄膜不同位置带来的准确性问题。应用上述技术设计实现了此检测系统,此系统应用NDIR相关技术,将现代数字信号处理方法用于数据处理过程中。通过实验方式得到测量结果,并对测量结果进行了数据分析和误差统计,实验结果表明,此系统具有精度高,稳定性可靠等优点,值得推广。 展开更多

关键词 塑料薄膜 厚度检测技术 红外测厚方法 ndir 在线测量

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基于NDIR技术的油气传感器设计 被引量：4

5

作者 殷亚龙 赵红梅 +2 位作者 汪献忠 盛亚杰 赫树开 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第5期74-76,80,共4页

针对石油化工行业对测量油气浓度的需要,利用油气挥发成分在3.37μm处的基频吸收带,设计了一种非分光红外(NDIR)油气传感器。基于朗伯比尔定律,采用单光源双波长差分测量技术提出了温度补偿模型,提高了油气传感器的精度。实验结果表明:... 针对石油化工行业对测量油气浓度的需要,利用油气挥发成分在3.37μm处的基频吸收带,设计了一种非分光红外(NDIR)油气传感器。基于朗伯比尔定律,采用单光源双波长差分测量技术提出了温度补偿模型,提高了油气传感器的精度。实验结果表明:传感器可以精确测量油气浓度,具有精度高、稳定性好等优点。 展开更多

关键词 红外吸收光谱 油气传感器 非分光红外技术 差分测量

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基于NDIR方法的机动车排放气体传感器 被引量：2

6

作者 姜炎材 陈红岩 《机电工程》 CAS 2010年第10期77-80,共4页

针对机动车尾气成分检测中存在的各种问题,根据不分光红外(NDIR)方法的基本原理设计了新的测量方案。传感器同时测得了CO、CO2、HC化合物3种气体的浓度,并以数字信号方式通过串行口输出测量结果,避免了传输过程中的干扰,可以很方便地应... 针对机动车尾气成分检测中存在的各种问题,根据不分光红外(NDIR)方法的基本原理设计了新的测量方案。传感器同时测得了CO、CO2、HC化合物3种气体的浓度,并以数字信号方式通过串行口输出测量结果,避免了传输过程中的干扰,可以很方便地应用到具有串口的各种数字处理设备中。用标准气体对传感器进行了实验标定,其结果表明传感器测量精度达到国家标准要求。 展开更多

关键词 不分光红外 气体传感器 机动车尾气检测

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基于NDIR开放光路CO2浓度测量的标定方法研究 被引量：7

7

作者 张珅 王煜 +3 位作者 赵欣 桂华侨 韩春慧 许权 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第3期100-104,117,共6页

针对非分散红外(non-dispersive infrared,NDIR)开放光路CO2/H2O分析仪测量CO2浓度时,压强、气体间交叉干扰和温度对测量结果的影响,介绍了一种修正这些影响的方法,分别分析压强、气体间交叉干扰和温度对CO2吸光度的影响,然后,分别进行... 针对非分散红外(non-dispersive infrared,NDIR)开放光路CO2/H2O分析仪测量CO2浓度时,压强、气体间交叉干扰和温度对测量结果的影响,介绍了一种修正这些影响的方法,分别分析压强、气体间交叉干扰和温度对CO2吸光度的影响,然后,分别进行校准修正,并利用校准后的CO2吸光度与不同浓度CO2标准气体进行多阶拟合,分析比较后,选择最优拟合。校准后的仪器通过测量CO2标准气体,相对误差在0.4%~2.1%之间,稳定度为0.31%。实验结果表明提出的基于NDIR开放光路CO2浓度测量的标定方法是可行的。 展开更多

关键词 非分散红外 校准修正 吸光度 多阶拟合 相对误差 稳定度

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CMOS红外光源的设计与实现

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作者 王林峰 余隽 +3 位作者 李中洲 黄正兴 朱慧超 唐祯安 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第2期120-123,126,共5页

基于红外气体传感器微型化、低成本和低功耗的发展需要,设计了一种用于非色散红外(NDIR)集成气体传感器的互补金属氧化物半导体(CMOS)红外光源。它以非等间隔的蛇形钨(W)薄膜电阻作为加热丝,以二氧化硅(SiO_(2))和氮化硅(Si_(3)N_(4))... 基于红外气体传感器微型化、低成本和低功耗的发展需要,设计了一种用于非色散红外(NDIR)集成气体传感器的互补金属氧化物半导体(CMOS)红外光源。它以非等间隔的蛇形钨(W)薄膜电阻作为加热丝,以二氧化硅(SiO_(2))和氮化硅(Si_(3)N_(4))多层复合介质薄膜为支撑形成悬空膜片式微热板,以氧化铜(CuO)和二氧化锰(MnO_(2))纳米材料复合薄膜作为辐射增强层。基于COMSOL软件进行了热电耦合仿真,证明结构设计合理性。采用标准CMOS工艺、硅(Si)的深刻蚀工艺以及静电流体动力学打印技术流片制造了该CMOS红外光源芯片。性能测试结果表明:该红外光源从室温升温至469℃的热响应时间约为41 ms,电功耗仅为138 mW,辐射区温度分布均匀,引入辐射增强层使表面比辐射率提高约35%,红外光源的辐射功率和红外光谱辐射强度测试结果表明:该涂层有效地增强了红外辐射。 展开更多

关键词 互补金属氧化物半导体红外光源 非色散红外集成气体传感器 辐射增强层 钨丝微热板

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用于火灾探测的非色散红外吸收气体传感器 被引量：9

9

作者 纪新明 吴飞蝶 +2 位作者 王建业 刘全 黄宜平 《传感技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期602-605,610,共5页

基于朗伯-比尔吸收定律建立了便携式非色散红外气体传感体系,并成功的应用于火灾现场生成气体的实时检测。该体系利用直接电调制的红外辐射源、窄带薄膜干涉滤光片和高灵敏度的TGS热释电红外探测器,很大程度地降低了系统的成本和体积,... 基于朗伯-比尔吸收定律建立了便携式非色散红外气体传感体系,并成功的应用于火灾现场生成气体的实时检测。该体系利用直接电调制的红外辐射源、窄带薄膜干涉滤光片和高灵敏度的TGS热释电红外探测器,很大程度地降低了系统的成本和体积,提高了探测灵敏度。通过对CO、CO2、NH3和SO2四种火灾现场燃烧生成气体在不同浓度状态下的测量,证明系统对所测气体可以达到了几十个微量级的探测极限,响应时间均小于20s,具有较好的稳定性,能够满足一定的测量要求。 展开更多

关键词 非色散红外 红外吸收 红外传感器

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非分光红外的甲烷传感器设计 被引量：11

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作者 陈红岩 郭晶晶 +1 位作者 刘文贞 鲍立 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第12期75-78,共4页

介绍了国内常用的甲烷传感器及其优缺点,在此基础上设计了一种基于非分光红外法（NDIR）原理的甲烷气体传感器。针对红外探测器输出的特性设计了微弱信号放大电路,使用AD8552对红外热探测器输出的微弱信号进行放大,AD7190对滤波放大后... 介绍了国内常用的甲烷传感器及其优缺点,在此基础上设计了一种基于非分光红外法（NDIR）原理的甲烷气体传感器。针对红外探测器输出的特性设计了微弱信号放大电路,使用AD8552对红外热探测器输出的微弱信号进行放大,AD7190对滤波放大后的信号进行采样转换,采用软硬件相结合的方法来减少噪声干扰的影响。通过对不同浓度范围的标准甲烷气体进行实验测量,拟合得到探测器输出的电压差值之比和气体浓度之间的关系。根据得到的曲线和数据分析选择分段插值的浓度计算方法,实现了对甲烷气体进行实时测量的功能。给出该传感器在甲烷体积分数为0%～5.05%的测量结果。 展开更多

关键词 非分光红外 甲烷 传感器 分段插值

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基于非分散红外技术实时检测油烟浓度研究 被引量：6

11

作者 吕善翔 李雪梅 +2 位作者 王兆山 秦华标 翁子棉 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第1期76-78,81,共4页

饮食行业油烟污染已经成为城市环境污染的重大问题,而实时监测油烟的技术已经越来越多地被环保部门所应用。当前基于TGS2100气体探测头的实时监测技术存在检测精度不高等问题,为了提高检测油烟的精度和效率,非分散红外(NDIR)光度法在气... 饮食行业油烟污染已经成为城市环境污染的重大问题,而实时监测油烟的技术已经越来越多地被环保部门所应用。当前基于TGS2100气体探测头的实时监测技术存在检测精度不高等问题,为了提高检测油烟的精度和效率,非分散红外(NDIR)光度法在气态吸收池中的创新性运用给出了很好的解决方案。使用宽带光源和吸收波长为3.4μm的热释电探测头来从现场测量油烟浓度,并将数据同时发送到环保监测终端。 展开更多

关键词 油烟 非分散红外 现场测量 实时

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新型非分光红外多组分气体分析仪的研制 被引量：6

12

作者 张昱 孙辉 戴景民 《红外技术》 CSCD 北大核心 2009年第7期428-431,共4页

为解决国内气体分析仪器稳定性差、测量精度不高等问题,研制了一种基于非分光红外吸收原理的气体分析仪的硬件电路设计和数据处理方法,它采用电调制红外光源,热释电红外探测器、低功耗单片机数据采集、嵌入式系统实时监测等先进技术,实... 为解决国内气体分析仪器稳定性差、测量精度不高等问题,研制了一种基于非分光红外吸收原理的气体分析仪的硬件电路设计和数据处理方法,它采用电调制红外光源,热释电红外探测器、低功耗单片机数据采集、嵌入式系统实时监测等先进技术,实现对SO2和NO气体的连续自动分析。 展开更多

关键词 非分光红外 气体分析 热释电探测器 嵌入式系统 LABVIEW

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基于工业以太网的非分光红外气体分析器设计 被引量：3

13

作者 孟凡群 刘虎 +3 位作者 程明霄 赵德美 许晋宁 余诗明 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第9期121-124,127,共5页

为解决传统红外气体分析器稳定性差、测量精度低等问题,研制了一种基于非分光红外吸收原理的新型气体分析器。重点介绍了该气体分析器的电调制红外光源、热释电红外检测器、光/气路结构、信号调理电路及其嵌入式实时监控系统的设计。利... 为解决传统红外气体分析器稳定性差、测量精度低等问题,研制了一种基于非分光红外吸收原理的新型气体分析器。重点介绍了该气体分析器的电调制红外光源、热释电红外检测器、光/气路结构、信号调理电路及其嵌入式实时监控系统的设计。利用以太网控制器CP2200设计了工业以太网接口,通过以太网接口能够快速准确地发送测量和报警信息。实验结果表明:该红外气体分析器响应快速,测量精度高,稳定性好,具有很高的实用价值。 展开更多

关键词 非分光红外 气体分析 热释电检测器 工业以太网 CP2200

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非分光红外车辆尾气传感器系统设计 被引量：5

14

作者 张坤 陈锋 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第2期130-132,共3页

非分光红外(NDIR)是一种利用气体对红外光的选择性吸收原理进行气体浓度检测的方法。利用NDIR分析方法,设计一种车辆尾气检测传感器系统,实现对大气中存在的汽车尾气进行检测与分析。该系统使用多窗口红外传感器组合,采用v支持向量回归... 非分光红外(NDIR)是一种利用气体对红外光的选择性吸收原理进行气体浓度检测的方法。利用NDIR分析方法,设计一种车辆尾气检测传感器系统,实现对大气中存在的汽车尾气进行检测与分析。该系统使用多窗口红外传感器组合,采用v支持向量回归进行传感器建模。实验结果证明:该检测系统具有测量精度高、稳定性好和便于携带的特点,能够满足车辆尾气测量分析的需求。 展开更多

关键词 车辆尾气 非分光红外 支持向量回归 红外传感器

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基于CO_2浓度监测的飞机火警探测方法 被引量：6

15

作者 赵建华 方丽丽 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2205-2210,共6页

目前飞机普遍采用感温、感烟火警探测方法,其存在误报率高的缺陷.分析了发生火灾时气态燃烧产物的生成规律,提出了以CO_2气体为火警探测参量,通过准确监测环境中CO_2气体浓度的变化,进行飞机火警探测的方法;根据飞机飞行所处环境条件的... 目前飞机普遍采用感温、感烟火警探测方法,其存在误报率高的缺陷.分析了发生火灾时气态燃烧产物的生成规律,提出了以CO_2气体为火警探测参量,通过准确监测环境中CO_2气体浓度的变化,进行飞机火警探测的方法;根据飞机飞行所处环境条件的特殊性,研究了基于非色散红外(NDIR)吸收原理的CO_2气体浓度监测的飞机火警探测方法应用于飞机上所面临的温度补偿难题;根据飞机火警探测器测量电压与环境温度、参比电压之间的关系,采用偏最小二乘(PLS)法建立飞机火警探测器温度补偿模型;根据飞机火警探测器测量电压与CO_2气体浓度之间的关系,采用PLS法建立CO_2气体浓度计算模型;研究了基于CO_2气体浓度监测的报警算法,为飞机火警探测提供了一种新的方法. 展开更多

关键词 非色散红外(ndir) 偏最小二乘法 CO2气体浓度监测 飞机火警探测器 温度补偿模型 浓度计算模型 自适应报警算法

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非分光红外的新型SF_6传感器设计 被引量：1

16

作者 徐曦 常建华 薛宇 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第9期82-84,88,共4页

系统采用单光束双波长的光路结构,结合测量通道和参比通道两路输出,有效增强了传感器的抗干扰能力和检测精度。利用新型电调制红外光源和高精度滤光片一体化的热释电红外探测器,辅以合理的气室结构设计,大大提高了系统的紧凑性与稳定性... 系统采用单光束双波长的光路结构,结合测量通道和参比通道两路输出,有效增强了传感器的抗干扰能力和检测精度。利用新型电调制红外光源和高精度滤光片一体化的热释电红外探测器,辅以合理的气室结构设计,大大提高了系统的紧凑性与稳定性。在信号处理方面,利用超低功耗的单片机系统进行数据实时处理与显示。实验结果表明：该传感器能够准确检测0~2 500×10-6范围内的SF6气体浓度,分辨率为1×10-6,检测精度为2%FS。 展开更多

关键词 SF6气体 非分光红外 传感器

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具有温度补偿的非分光红外CO_(2)传感器设计 被引量：11

17

作者 刘灿 靳长明 +2 位作者 谭秋林 张磊 张雅楠 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期184-190,共7页

近年来,温室效应愈发明显,环境二氧化碳(CO_(2))浓度增加带来的副作用严重影响了人们的生产生活。目前,商业化的CO_(2)传感器体积较大,便携化、高精度、模块化等方面不尽人意,设计了一种基于热释电的非分光红外法(NDIR) CO_(2)浓度测量... 近年来,温室效应愈发明显,环境二氧化碳(CO_(2))浓度增加带来的副作用严重影响了人们的生产生活。目前,商业化的CO_(2)传感器体积较大,便携化、高精度、模块化等方面不尽人意,设计了一种基于热释电的非分光红外法(NDIR) CO_(2)浓度测量系统,主要分为气室结构设计、信号电路设计、软件控制设计与数据处理四个部分。气室结构设计方面采用单通道结构设计,并对气室进行了光学仿真,最终确定了气室的尺寸,有效提高了系统的测量精度。信号电路设计方面设计了一种基于差分方式的小信号放大电路,将有效信号从噪声中提取并放大,提高分辨率。软件控制设计方面应用数字滤波算法,滤除干扰与杂波,提取数据中的有效值,提高信噪比。数据处理方面,搭建CO_(2)气体测试平台,通过温湿度与峰峰值补偿公式补偿温度对峰峰值产生的影响,再使用25℃下曲线拟合法计算气体浓度值,最终通过串口输出。经过测试,该系统测量范围为5%,相对误差值在1500 ppm以内,能够满足防火报警、矿下监测等场合的安全测试需求。 展开更多

关键词 非分光红外(ndir) 气室光学仿真 信号处理电路 温度补偿浓度算法

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新型环保绝缘气体C5-PFK的红外光谱特性及混合比检测方法研究 被引量：1

18

作者 黎晓淀 唐念 +6 位作者 张曼君 孙东伟 赫树开 汪献忠 曾晓哲 王幸辉 刘西亚 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3794-3801,共8页

1, 1, 1, 3, 4, 4, 4-7氟-3-(3氟甲基)-2-丁酮(C5-PFK)气体因其优良的电气绝缘性能和良好的环保特性受到国内外广泛关注。制备高精度的C5-PFK混气并实现对其混合比的精准检测,有利于对C5-PFK混气的科学论证,最大限度的减少电力隐患。采... 1, 1, 1, 3, 4, 4, 4-7氟-3-(3氟甲基)-2-丁酮(C5-PFK)气体因其优良的电气绝缘性能和良好的环保特性受到国内外广泛关注。制备高精度的C5-PFK混气并实现对其混合比的精准检测,有利于对C5-PFK混气的科学论证,最大限度的减少电力隐患。采用FTIR实验,结合B3LYP方法进行光谱理论计算,对C5-PFK气体的红外光谱吸收特性进行了研究;针对测试环境中可能存在的CO_(2)及微水气体,在相同的温压及光程条件下进行了谱线交叉干扰分析;基于非分散性红外线(NDIR)技术对C5-PFK混气混合比传感器进行了仿真测试,开展了传感器硬件系统的整体设计。根据传感器的输出特性,建立了BP神经网络温度补偿模型,并对传感器的重复性及示值误差进行了测试。结果表明:C5-PFK气体的强吸收峰位置分别为1 200、 1 262及1 796 cm^(-1),分子理论计算与气体实测的红外光谱吻合较好;合成空气背景下1 262 cm^(-1)位置CO_(2)气体的吸光度为6.04×10^(-7), 150 nm滤波带宽内微水峰面积影响因子约为3.15×10^(-3),谱线交叉干扰可忽略不计,采用NDIR技术选择1 262 cm^(-1)位置实现混合比检测切实可行;以量程追踪光程,传感器仿真测试结果显示6.5 mm光程可实现0~15%的C5-PFK混气混合比的检测。传感器输出特性显示:吸收变量SA/SB值随温度的升高而减小,呈现非线性关系;10%的C5-PFK/Air混气在BP神经网络算法温度补偿前后最大示值误差分别为29.23%及1.29%,补偿后输出吸收变量SA/SB值基本保持不变;传感器重复性测试显示RSD为0.27%,小于3%;不同浓度对应的传感器示值的线性拟合系数R^(2)为0.999,最大示值误差为2.47%。综上,验证了该检测方法及其传感器在C5-PFK气体混合比检测范围、抗干扰能力及可靠性等方面优势,为C5-PFK混气电气设备混合比检测提供一种可行的解决方案。 展开更多

关键词 1 1 1 3 4 4 4-7氟-3-(3氟甲基)-2-丁酮 红外光谱特性 非分散红外技术 双波长红外差分 仿真测试 传感器输出特性 温度补偿

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新型环保绝缘气体反式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的红外吸收特性及检测技术研究 被引量：5

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作者 唐念 赫树开 +4 位作者 曾晓哲 王焕新 孙东伟 吴倩倩 李京伟 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3099-3105,共7页

六氟化硫气体在电力领域的广泛应用带来日益严峻的环保压力,寻求可替代的新型环保绝缘气体已成为化学及电气学科领域研究的热点。反式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯[HFO-1336mzz(E)]气体因其优良的环保特性及高介电强度受到国内外的广泛关... 六氟化硫气体在电力领域的广泛应用带来日益严峻的环保压力,寻求可替代的新型环保绝缘气体已成为化学及电气学科领域研究的热点。反式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯[HFO-1336mzz(E)]气体因其优良的环保特性及高介电强度受到国内外的广泛关注。开展光谱吸收特性及检测技术的研究对深化电气性能的研究意义重大。采用自组装压强、温度可调控多次反射长光程池,组合傅里叶变换红外分光光度计(FTIR)及真空泵等搭建实验测试系统,通过FTIR实验及仿真模拟首先研究了HFO-1336mzz(E)气体在常温常压、1100~1350 cm^(-1)波段的红外吸收特性;并对测试背景中可能存在的CO_(2)和H_(2)O进行谱线交叉干扰分析;重点研究了压强、温度对HFO-1336mzz(E)气体在1100~1350 cm^(-1)波段红外光谱吸收特性的影响;同时基于非分散红外(NDIR)技术对HFO-1336mzz(E)气体低浓度泄漏及高浓度混合比传感器进行了仿真测试。结果表明:HFO-1336mzz(E)的三个强吸收峰的中心波数分别为1152,1267及1333 cm^(-1),模拟仿真红外光谱与气体实测结果吻合较好;1333 cm^(-1)处干燥空气背景中CO_(2)吸收强度数量级低至10^(-6),在150 nm滤波带宽内水分子峰面积积分影响因子约为1.44×10^(-3),谱线交叉干扰均可忽略不计,而痕量泄漏检测时需要湿度补偿;选择HFO-1336mzz(E)气体在1333及1267 cm^(-1)位置分别作为NDIR技术实现低浓度泄漏及高浓度混合比检测的吸收谱线切实可行;光谱吸收系数及谱线展宽随着压强升高而增大,1333及1267 cm^(-1)位置吸收系数随压强的变化率分别为0.273和0.118 cm^(-1)·kPa-1;随温度的升高峰值吸收系数减小,谱线展宽变窄,但不同位置吸收系数变化差异较大,1333及1267 cm^(-1)位置吸收系数随温度的变化率分别为-0.1056和-0.035 cm^(-1)·K^(-1)。传感器仿真测试结果显示1333 cm^(-1)处5 cm光程可实现0~1800μL·L^(-1)低浓度痕量泄漏测试,1267 cm^(-1)位置2 mm光程可实现0~10%高浓度混合比测试。该研究为基于红外光谱吸收原理的光学气体传感器的研制提供实验与理论依据。 展开更多

关键词 反式-1 1 1 4 4 4-六氟-2-丁烯 红外吸收特性 温度特性 压强特性 非分散红外技术 仿真测试

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基于非分散红外光谱原理的火箭煤油蒸汽检测仪的设计 被引量：1

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作者 曹晔 张光友 李珍 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2013年第2期79-81,共3页

在对火箭煤油红外吸收光谱研究的基础上,通过选择适当的电调制光源、探测波长的滤光片等,设计由光源、气体吸收池、探测器和相应的驱动电路及数据采集与处理系统组成的基于非分散红外光谱(NDIR)原理的火箭煤油蒸汽检测仪。该仪器具有灵... 在对火箭煤油红外吸收光谱研究的基础上,通过选择适当的电调制光源、探测波长的滤光片等,设计由光源、气体吸收池、探测器和相应的驱动电路及数据采集与处理系统组成的基于非分散红外光谱(NDIR)原理的火箭煤油蒸汽检测仪。该仪器具有灵敏度高、寿命长、响应快等优点,在火箭煤油安全检测方面具有较好的实用价值。 展开更多

关键词 液体火箭推进剂 非分散红外光谱 火箭煤油 气体检测仪

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