1511 cm-1处SO_(2)F_(2)的光声光谱探测研究

1

作者 齐汝宾 丁金峰 +8 位作者 陈东升 张一博 张伊涛 任林娇 秦自瑞 张培 姜利英 李新田 赫树开 《激光与红外》 北大核心 2025年第1期85-90,共6页

氟化硫酰(SO_(2)F_(2))是SF_(6)早期分解产物的代表,对SO_(2)F_(2)的精准定量分析,可以有效预判电气设备的潜在故障,进而避免设备的损坏以维护电力系统的安全稳定运行,因此对SO_(2)F_(2)的快速、高灵敏度检测显得尤为重要。为此,研制了... 氟化硫酰(SO_(2)F_(2))是SF_(6)早期分解产物的代表,对SO_(2)F_(2)的精准定量分析,可以有效预判电气设备的潜在故障,进而避免设备的损坏以维护电力系统的安全稳定运行,因此对SO_(2)F_(2)的快速、高灵敏度检测显得尤为重要。为此,研制了一种基于中红外波段的高灵敏度SO_(2)F_(2)气体光声传感系统,该检测系统结合小型共振式光声池与QCL激光器,首次在中心波长为1511 cm^(-1)的肩峰吸收波段,实现了对SO_(2)F_(2)的高灵敏的光声探测。研究结果表明,该光声系统响应度为63.32 mV/ppm,当积分时间为13s,最低检出限可达1.7 ppb。 展开更多

关键词 SO_(2)F_(2) QCL激光器 光声光谱 小型光声池 肩峰

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基于HITRAN光谱数据库的TDLAS直接吸收信号仿真研究 被引量：33

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作者 齐汝宾 赫树开 +1 位作者 李新田 汪献忠 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期172-177,共6页

对TDLAS直接吸收信号进行仿真研究,能够充分了解TDLAS直接吸收的过程以及各个物理参量的变化对吸收信号的影响。首先全面研究分析了TDLAS直接吸收方法的理论基础及算法,给出了基于朗伯-比尔定率的气体吸收线强、吸收截面、浓度、线型函... 对TDLAS直接吸收信号进行仿真研究,能够充分了解TDLAS直接吸收的过程以及各个物理参量的变化对吸收信号的影响。首先全面研究分析了TDLAS直接吸收方法的理论基础及算法,给出了基于朗伯-比尔定率的气体吸收线强、吸收截面、浓度、线型函数以及气体总体配分函数等参量的表达式及计算步骤。基于HITRAN光谱数据库,利用MATLAB程序对TDLAS直接吸收过程进行了仿真,计算得到了一定温度、压力、浓度等条件下的吸收谱数据。以H2O为研究对象,仿真了其在各个线型下的吸收谱,并与商用软件Hitran-PC的结果进行比较,结果显示两者在Lorentz线型下的最大误差小于0.5%,在Gauss线型下的最大误差小于2.5%,在Voigt线型下的最大误差小于1%,因此验证了仿真算法及结果的正确性。还对不同压力和温度下ν2+ν3谱带H2O的吸收谱进行了仿真,研究了吸收谱随压力和温度变化规律。在低压范围,多普勒展宽占主导,线宽随压力变化很小,而幅度随压力增大而增大,在高压范围,碰撞展宽占主导,线宽随压力增大而增大,而幅度则随压力增大而趋于定值。最后还给出了大气环境温度范围内的温度修正曲线。该研究可以为TDLAS直接吸收方法的实际应用提供理论参考和指导。 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱 直接吸收 HITRAN 仿真 吸收谱

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新型环保绝缘气体C_(4)F_(7)N/CO_(2)的制备及检测研究 被引量：5

3

作者 唐晓杰 张荣伟 +5 位作者 李龙 戴坚宇 何涛 曾晓哲 宁帅官 王腾辉 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第6期102-107,共6页

为了进一步探究C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体在高压电气设备中的应用潜能,本研究搭建C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体制备系统,采用分压法制备了C_(4)F_(7)N体积分数不同的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体。建立了气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC... 为了进一步探究C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体在高压电气设备中的应用潜能,本研究搭建C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体制备系统,采用分压法制备了C_(4)F_(7)N体积分数不同的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体。建立了气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)检测方法,针对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体制备过程中检测质量难以控制的问题,基于流体力学及有限元分析,开展不同C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的热驱动扩散模拟实验。结果表明:C_(4)F_(7)N体积分数为2%、5%、10%时C_(4)F_(7)N/CO_(2)气体浓度扩散平衡的时间分别为4775、6600、8800 s,C_(4)F_(7)N气体浓度扩散平衡的时间分别为94、122、158 min。3种C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体分别在配制100、125、160 min后进行质量检测及应用,可达到良好的质量控制效果。 展开更多

关键词 物理特性 分压法 GC-FID C_(4)F_(7)N/CO_(2) 流体力学 扩散特性

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面向自动校验系统的指针式压力表读数识别 被引量：16

4

作者 李祖贺 刘嘉 +1 位作者 薛冰 王凤琴 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第23期213-219,共7页

针对基于机器视觉的指针式压力表校验系统,给出了一种采用帧差分法和角度法自动识别指针仪表读数的方案,并且为了解决残缺指针区域的质心偏移问题提出了一种利用区域极值点确定指针质心的方法。首先基于霍夫圆检测进行表盘中心定位和表... 针对基于机器视觉的指针式压力表校验系统,给出了一种采用帧差分法和角度法自动识别指针仪表读数的方案,并且为了解决残缺指针区域的质心偏移问题提出了一种利用区域极值点确定指针质心的方法。首先基于霍夫圆检测进行表盘中心定位和表盘分割;然后采用三帧差分法检测指针区域,并从其八方向极值点中选择最接近指针区域最小外接矩形对角顶点的两点来定位指针质心;最后连接指针质心和表盘中心以计算指针偏转角度和识别读数。实验结果表明基于区域极值点的指针质心定位可以简单有效地修正残缺指针区域质心偏移,整体方案能够较准确地识别指针式压力表读数。 展开更多

关键词 指针式仪表 读数识别 帧差分 质心提取

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二氧化碳中全氟异丁腈气体标准物质的研制 被引量：12

5

作者 王德发 张体强 +3 位作者 韩桥 刘智勇 王彦武 颜湘莲 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期123-128,共6页

介绍了气瓶装二氧化碳中全氟异丁腈(C4F7N)气体标准物质的研制过程。标准混合气是通过将全氟异丁腈和二氧化碳充装到铝合金气瓶中制备而成,采用称量法定值。对原料气体中杂质的进行了测量,综合采用经典稳定性评估和同步稳定性评估对该... 介绍了气瓶装二氧化碳中全氟异丁腈(C4F7N)气体标准物质的研制过程。标准混合气是通过将全氟异丁腈和二氧化碳充装到铝合金气瓶中制备而成,采用称量法定值。对原料气体中杂质的进行了测量,综合采用经典稳定性评估和同步稳定性评估对该气体标准物质的长期稳定性进行了研究。结果显示该气体标准物质在6个月内的稳定性良好。该标准物质在(1%~30%) mol/mol的特性量值范围内,浓度的相对扩展不确定度为0.5%(k=2)。 展开更多

关键词 计量学 全氟异丁腈 气体标准物质 称量法 不确定度

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SF_6气体泄漏环境在线智能检测系统的设计 被引量：15

6

作者 郭利民 赵红梅 +2 位作者 吕运朋 田增国 薛冰 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第8期76-78,共3页

为实现SF6气体实时在线准确检测,提出了采用红外光谱吸收技术在线检测SF6气体泄漏的设计方案,给出了系统的硬件和软件的设计。通过对传感器信号进行温度补偿和压力补偿,有效提高了传感器的测量精度和灵敏度。利用改进的RS-485通信和数据... 为实现SF6气体实时在线准确检测,提出了采用红外光谱吸收技术在线检测SF6气体泄漏的设计方案,给出了系统的硬件和软件的设计。通过对传感器信号进行温度补偿和压力补偿,有效提高了传感器的测量精度和灵敏度。利用改进的RS-485通信和数据帧,实现了数据实时、快速、精确传输。现场测试表明,系统性能稳定、寿命长、测量精确、误报率低。测量范围0~5 000 ppm（1 ppm=10-6）,灵敏度1 ppm.可广泛应用于测量SF6气体浓度的场合。 展开更多

关键词 SF6气体 红外光谱吸收 在线监测

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基于红外吸收型智能CO_2浓度分析仪 被引量：8

7

作者 汪献忠 王晓东 赫树开 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2010年第2期28-30,共3页

基于环境监测部门和工业现场对二氧化碳浓度精确测量的需要,文中根据红外吸收原理和Lamber-Beer定律,将调制光源和红外传感器应用于CO2浓度分析仪器中,设计了一种新型CO2气体浓度分析仪。文中简要说明了整个系统的架构,详细介绍了系统... 基于环境监测部门和工业现场对二氧化碳浓度精确测量的需要,文中根据红外吸收原理和Lamber-Beer定律,将调制光源和红外传感器应用于CO2浓度分析仪器中,设计了一种新型CO2气体浓度分析仪。文中简要说明了整个系统的架构,详细介绍了系统硬件和软件驱动程序设计以及调制光源、传感器信号与气体浓度的关系。该分析仪具有自动量程切换、声光报警、远程通信等功能,可以对检测现场进行实时、远程监控。设计的分析仪精度高、稳定性好、响应速度快、体积小。 展开更多

关键词 CO2浓度 红外吸收 Lamber-Beer定律

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基于光声光谱技术的SF6/N2故障分解气体检测中SF6含量对检测灵敏度的影响 被引量：5

8

作者 李康 马凤翔 +2 位作者 朱会 朱峰 韩冬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第17期3773-3780,共8页

由于各方面性能均衡,SF6/N2混合气体是目前替代SF6气体的最佳选择之一,许多电力设备已经采用SF6/N2混合气体作为绝缘介质。电力公司的运检人员开始关注SF6/N2混合气体故障分解产物的检测问题,如采用现有的光声光谱仪器是否可以继续检测... 由于各方面性能均衡,SF6/N2混合气体是目前替代SF6气体的最佳选择之一,许多电力设备已经采用SF6/N2混合气体作为绝缘介质。电力公司的运检人员开始关注SF6/N2混合气体故障分解产物的检测问题,如采用现有的光声光谱仪器是否可以继续检测分解气体,检测灵敏度如何等。针对上述问题,该文首先从光声光谱基本原理出发,指出背景气体改变主要影响光声光谱系统的光声池常数,且随着混合气体中SF6比例降低,光声池常数增大,有利于分解气体的检测。混合气体中SF6比例从100%变为20%,光声池常数由168.7 Pa·cm/W增大至576.0 Pa·cm/W。然后搭建光声光谱实验平台,对比不同SF6混合比条件下,SO2、CO2、CO、CF4和SO2F2五种气体组分的最低检测限,实验结果与理论分析趋势一致,即SF6气体比例越小,最低检测限越低,越容易检测。SF6比例从100%变为30%,分解气体中CO2最低检测限可由0.629×10^-4%减小至0.226×10^-4%。 展开更多

关键词 光声光谱 光声池常数 最低检测限 SF6/N2 混合气体 故障分解气体

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利用TDLAS技术检测SF_6高压开关中的HF气体 被引量：2

9

作者 姚强 袁子茹 +2 位作者 李新田 苗玉龙 邱妮 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第5期70-71,90,共3页

介绍了一种可基于TDLAS技术的用于检测SF6高压开关中HF气体浓度的仪表,采用了电流调谐的方法,使用锁相放大器进行检波,并引入了三光路自动校准技术,避免了光路偏转以及光强衰减造成的误差,提高了仪表的稳定性、可靠性和测量准确性。

关键词 TDLAS技术 HF气体 电流调谐 自动校准

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基于AR模型最佳预测的多通道水质监测仪 被引量：1

10

作者 吕运朋 段志峰 +1 位作者 赫树开 蒋伟 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2010年第7期28-30,共3页

针对目前大部分水质监测仪只能实时跟随监测,设计了基于AR模型最佳预测的多通道水质监测仪,介绍了仪表系统的工作原理和构建AR模型进行最佳预测原理,可以对水质质量实现预先提示,并加入GSM模块,可以对特殊情况进行及时的短信报警,而且... 针对目前大部分水质监测仪只能实时跟随监测,设计了基于AR模型最佳预测的多通道水质监测仪,介绍了仪表系统的工作原理和构建AR模型进行最佳预测原理,可以对水质质量实现预先提示,并加入GSM模块,可以对特殊情况进行及时的短信报警,而且可以通过Modbus协议将数据送到上位机,可以实现上位机的远程监控,对水质监测与环境保护有重要意义。 展开更多

关键词 水质 监测仪 AR模型 AD7888 GSM

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基于多功能气体检测仪的温度补偿及数据融合 被引量：5

11

作者 吕运朋 禹金标 +1 位作者 薛妤 赫树开 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第11期31-34,共4页

设计了基于超低功耗MSP430单片机的多功能手持式气体检测仪,该仪表可完成对O2、CO、CH4、H2S 4种气体浓度的检测.通过软件对气体传感器进行了温度补偿,实验测试了气体传感器之间的交叉感染情况,采用曲面拟合算法有效地减小了交叉灵敏度... 设计了基于超低功耗MSP430单片机的多功能手持式气体检测仪,该仪表可完成对O2、CO、CH4、H2S 4种气体浓度的检测.通过软件对气体传感器进行了温度补偿,实验测试了气体传感器之间的交叉感染情况,采用曲面拟合算法有效地减小了交叉灵敏度的影响,使测量精度提高了1～2个数量级.经实验验证,该仪表工作稳定,满足检测精度要求. 展开更多

关键词 气体传感器 温度补偿 交叉灵敏度 曲面拟合算法

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基于ARM和μC/OS-Ⅱ的在线磷酸根离子监测仪设计 被引量：1

12

作者 汪献忠 郭凤华 田增国 《现代电子技术》 2010年第19期154-155,158,共3页

基于火电厂磷酸根离子在线测量的精度和稳定性需要,该磷酸根离子监测仪是依据磷钒钼黄分光光度法原理,采用高性能的ARM微控制器和稳定可靠的μC/OS-Ⅱ操作系统来完成在线式磷酸根离子检测仪管理控制系统的要求。系统智能化程度高、操作... 基于火电厂磷酸根离子在线测量的精度和稳定性需要,该磷酸根离子监测仪是依据磷钒钼黄分光光度法原理,采用高性能的ARM微控制器和稳定可靠的μC/OS-Ⅱ操作系统来完成在线式磷酸根离子检测仪管理控制系统的要求。系统智能化程度高、操作简便、稳定性高、功耗低、测量结果精确可靠,可以满足火电厂对水质的磷酸根离子含量监测的需要。 展开更多

关键词 磷酸根离子 ARM 嵌入式系统 在线测量

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基于标准气体的多参量SF_6检测仪器校验技术研究

13

作者 刘克成 张立军 +2 位作者 马慧芳 孙付华 薛冰 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期184-188,共5页

为解决目前SF_6检测仪器校验所需标准物质多、工作量大且效率低的问题,研究一种基于标准气体的多参量SF_6检测仪器校验技术。同时考虑提高校验装置集成自动化水平,设计开发了一套一体化智能校验平台,以计算机控制为核心,控制多组分动态... 为解决目前SF_6检测仪器校验所需标准物质多、工作量大且效率低的问题,研究一种基于标准气体的多参量SF_6检测仪器校验技术。同时考虑提高校验装置集成自动化水平,设计开发了一套一体化智能校验平台,以计算机控制为核心,控制多组分动态配气装置配制校验用标准气体,对SF_6气体分解产物分析仪、纯度仪、检漏仪进行校验;控制湿度发生装置配制一定湿度的恒湿气体,对SF_6气体微水仪进行校验;控制空气质量监测系统实时监测实验室环境,一旦有气体泄漏及时声光报警并启动风机,保障试验环境安全。开发的校验平台能够开展多参量SF_6气体检测仪器校验工作,检验效率高,可保证被校验仪器的测量准确性和可靠性。 展开更多

关键词 多参量SF6检测仪器 动态配气装置 湿度发生装置 智能校验

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电化学气体传感器多传感器数据融合 被引量：14

14

作者 代啟林 李佳颖 +3 位作者 李响 陶超 王三霞 汪献忠 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第5期15-17,24,共4页

由于电化学气体传感器存在温度漂移和交叉灵敏度问题。基于SF_6气体质量综合分析仪为硬件基础,利用线性神经网络学习思想,设计了多传感器数据融合算法。详细介绍了CO和H_2S二维气体传感器数据融合算法设计和权值迭代学习方法步骤。实验... 由于电化学气体传感器存在温度漂移和交叉灵敏度问题。基于SF_6气体质量综合分析仪为硬件基础,利用线性神经网络学习思想,设计了多传感器数据融合算法。详细介绍了CO和H_2S二维气体传感器数据融合算法设计和权值迭代学习方法步骤。实验结果表明,该SF_6气体质量综合分析仪对SF_6气体分解产物具有较好检测效果。 展开更多

关键词 电化学气体传感器 交叉灵敏度 线性神经网络 迭代学习

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基于非分光红外技术的低浓度SF_6气体检测方法 被引量：8

15

作者 袁子茹 汪献忠 +1 位作者 吕运朋 薛冰 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第1期80-81,84,共3页

文中介绍了一种基于非分光红外技术(NDIR)的高灵敏度的SF6气体浓度检测仪,测量范围可达0～50 ppm(1ppm=10-6),精度为0.1 ppm,由于传感器的特殊结构设计,使得其可以定点检测出SF6断路器或者GIS高压开关设备的微量泄露,对于设备的密封性... 文中介绍了一种基于非分光红外技术(NDIR)的高灵敏度的SF6气体浓度检测仪,测量范围可达0～50 ppm(1ppm=10-6),精度为0.1 ppm,由于传感器的特殊结构设计,使得其可以定点检测出SF6断路器或者GIS高压开关设备的微量泄露,对于设备的密封性检测有着实际的意义。 展开更多

关键词 非分光红外 SF6 便携式 微量泄漏

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SF_6纯度与分解产物检测仪 被引量：8

16

作者 杨道华 谭秋林 +1 位作者 熊继军 陶超 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第2期36-38,45,共4页

针对电力行业对于SF6纯度和分解产物精确测量的需求,设计一种SF6纯度与分解产物检测仪。检测仪集成数字式红外SF6纯度传感器和H2S、SO2、CO电化学传感器,电化学传感器输出的模拟检测信号经A/D转换后同SF6纯度传感器输出的数字检测信号... 针对电力行业对于SF6纯度和分解产物精确测量的需求,设计一种SF6纯度与分解产物检测仪。检测仪集成数字式红外SF6纯度传感器和H2S、SO2、CO电化学传感器,电化学传感器输出的模拟检测信号经A/D转换后同SF6纯度传感器输出的数字检测信号一起送至主控芯片STM32F103进行数据处理和控制。完整的软件架构使检测仪具有校准、存储、查询、通信等功能,温度补偿和传感器信号矩阵算法保证了其测量准确度。试验结果表明,该检测仪SF6纯度测量相对误差≤0.04%,分解产物测量相对误差≤2.0%。 展开更多

关键词 SF6纯度 SF6分解产物 温度补偿 传感器矩阵

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高性能红外SF_6传感器 被引量：7

17

作者 王雷 赵红梅 +1 位作者 汪献忠 赫树开 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第1期7-9,共3页

基于电力行业对于SF6气体浓度精确测量的需要,根据红外光谱吸收原理,设计了一种新型高性能红外SF6传感器。简单介绍了传感器的工作机理,采用双光束结构和差分测量技术,提出了基于朗伯比尔定理的传感器数学模型。在软件程序中加入温度补... 基于电力行业对于SF6气体浓度精确测量的需要,根据红外光谱吸收原理,设计了一种新型高性能红外SF6传感器。简单介绍了传感器的工作机理,采用双光束结构和差分测量技术,提出了基于朗伯比尔定理的传感器数学模型。在软件程序中加入温度补偿算法,对传感器进行零点校正和标定点补偿,使之提高SF6检测精度。试验结果表明,上述设计有效提高传感器的各项性能指标。 展开更多

关键词 SF6气体 红外光谱吸收 传感器 差分测量

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基于NDIR技术的油气传感器设计 被引量：4

18

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ARM的SF_6在线仪表校验装置 被引量：3

19

作者 任世超 汪献忠 陈富强 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第12期39-41,共3页

开发了基于ARM的SF6在线仪表校验装置。该装置以STM32F103为主控(通过RS485串口通信控制质量流量控制器产生标准气体),以320×240 TFT彩色触摸显示屏作为人机交互平台,以性能可靠的进口SF6传感器作为敏感元件,同时又集实时测量、手... 开发了基于ARM的SF6在线仪表校验装置。该装置以STM32F103为主控(通过RS485串口通信控制质量流量控制器产生标准气体),以320×240 TFT彩色触摸显示屏作为人机交互平台,以性能可靠的进口SF6传感器作为敏感元件,同时又集实时测量、手动自动模式切换、系统参数查询、便于校准等众多功能于一体,操作简单,性能可靠。实验结果表明,该装置可以快速、准确配置校准用标准气体,方便、快捷在线校准多种类型的SF6气体检测设备。 展开更多

关键词 在线仪表 校验装置 STM32F103 SF6传感器 快速

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基于ZigBee的氢冷发电机系统无线监测网络的设计 被引量：3

20

作者 赫树开 黄春 +1 位作者 吴艳敏 张涛 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2010年第5期7-10,共4页

以Flash型16位低功耗单片机MSP430F149为主控制器,采用射频芯片CC2500作为无线通信模块的核心器件,利用GPRS模块、标准的ZigBee无线网络协议和Internet技术,组建了集数据采集、报警、查询为一体的氢冷发电机无线监测系统.该系统能够对... 以Flash型16位低功耗单片机MSP430F149为主控制器,采用射频芯片CC2500作为无线通信模块的核心器件,利用GPRS模块、标准的ZigBee无线网络协议和Internet技术,组建了集数据采集、报警、查询为一体的氢冷发电机无线监测系统.该系统能够对发电机内部的氢气纯度、氢气湿度、氢气泄漏进行监测,具有远程数据查询与监控功能.该系统能有效地提高氢冷发电机现场的安全性,并具有低功耗、低单位成本和组网灵活等优点,具有应用价值. 展开更多

关键词 无线监测网络 ZIGBEE 氢冷发电机

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