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基于TDLAS的礦用激光一氧化碳傳感器的設計
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煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司

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TD76

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The Design of Laser Carbon Monoxide Sensor for Mine based on TDLAS
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    摘要:

    目前煤礦普遍采用基于電化學(xué)測量原理的一氧化碳傳感器,為解決其在實(shí)際應用中存在的測量精度低、標校周期短、探頭壽命短、易受背景氣體干擾產(chǎn)生誤報警等問(wèn)題,本文設計了一種基于TDLAS的礦用激光一氧化碳傳感器。該傳感器采用更低功耗的垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)激光器替代DFB激光器,以ARM和FPGA為核心,實(shí)現了一氧化碳的實(shí)時(shí)準確測量。測試結果表明,該傳感器的基本誤差不大于測量值的2%,響應時(shí)間小于15s,可靠性高,能有效解決電化學(xué)原理傳感器現存的問(wèn)題,對提升煤礦安全監測的可靠性,減輕傳感器運維的工作量具有重要的現實(shí)意義。

    Abstract:

    At present, carbon monoxide sensors based on electrochemical measurement principle are widely used in coal mines. In order to solve the problems of low measurement accuracy, short calibration cycle, short probe life and false alarm caused by background gas interference, the paper designed a mine laser carbon monoxide sensor based on TDLAS.The sensor uses a lower power consumption VCSEL laser to replace the DFB laser. Meanwhile, it uses ARM and FPGA as the core, and realizes the real-time and accurate measurement of carbon monoxide. The test results show that the fundamental error of the sensor is no more than 2% of the measured value, the response time is less than 15s, and the reliability is high. It can effectively solve the problems existing in the sensor of electrochemical measurement principle. And it is of great significance to improve the reliability of coal mine safety monitoring and reduce the workload of sensor operation and maintenance.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

張立群.基于TDLAS的礦用激光一氧化碳傳感器的設計計算機測量與控制[J].,2021,29(7):61-66.

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  • 收稿日期:2021-03-16
  • 最后修改日期:2021-04-24
  • 錄用日期:2021-04-29
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2021-07-23
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