煤礦瓦斯光纖傳感器的研究.pdf

1、近年來煤礦瓦斯爆炸頻發(fā),對人們的生命和國家的財產都造成了嚴重危害,甲烷是瓦斯的主要成分,因此對煤礦甲烷氣體檢查已經(jīng)成為了科研領域的重點。傳統(tǒng)非光學式甲烷氣體傳感器可以檢查到較低濃度的甲烷氣體,但是傳感器的響應慢、易受污染、壽命短等缺點,并且難以實現(xiàn)在大規(guī)模區(qū)的連續(xù)實時監(jiān)測。本論文研究了基于光譜吸收原理的甲烷光纖氣體傳感系統(tǒng),其結合了光纖技術和弱光電信號處理技術,實現(xiàn)了對甲烷氣體的實時、快速、高效檢測,另外如果改變系統(tǒng)光源和對應光電器件,

2、還可以實現(xiàn)對多種氣體的實時分布式檢測。
　　本論文第一章介紹了瓦斯探測的重要意義、非光學式與光纖式氣體傳感器的特點以及煤礦瓦斯傳感器的研究現(xiàn)狀等;第二章介紹了氣體分子選擇吸收特性、吸收線型和吸收線寬,并對甲烷氣體的吸收譜線進行了分析;第三章研究了光譜吸收型的幾種檢測技術方案的原理及特點,確定了差分檢測方案,并給出了甲烷光纖傳感器的單點和多點檢測系統(tǒng)架構;第四章對單點光纖甲烷傳感系統(tǒng)的各部分進行了設計,給出了各部分的設計原理和器件的