基于虚拟信号处理平台的差分式中红外甲烷检测系统

【摘要】：利用上位机及Labview工作平台数据处理能力强的优势,实现了一种针对甲烷(CH_4)气体的双通道差分式中红外检测系统。采用IRGJ型双通道传感器(英国E2V公司,3.31μm和3.90μm)检测气体浓度变化,利用Labview和数据采集(DAQ)卡(PCI6 221)实现对探测器输出信号的采集和处理,采用二阶巴特沃斯数字滤波器滤除噪声以提高信噪比(SNR),对系统硬件和软件进行了集成。系统具有信号采集、滤波、幅值提取、浓度计算、存储及网络发布等功能。配备了不同浓度的CH_4气体样品,开展了标定实验,并测量了系统的精度、稳定性和检测下限等指标。实验结果显示,系统对CH_4气体的测量范围为0～5%,对9种气体样品的检测误差均小于6%。受传感器自身光程的限制,系统的检测下限约为60×10~(-6)。对浓度为2 000×10~(-6)(0.2%)的气体进行了长达4 h的浓度检测,除个别突变点外,检测的最大误差小于10%。由于数据处理能力强,系统功能不受资源限制并可任意扩展。 【作者单位】： 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区;汕头大学工学院;
【关键词】： 光电检测 中红外气体检测 Labview 数据采集(DAQ)卡
【基金】：国家科技支撑计划(2013BAK06B04) 国家自然科学基金(61077074) 吉林省科技发展计划(20120707) 长春市科技发展计划(11GH01) 汕头大学科研启动基金(NTF12022) 汕头大学青年科研基金(YR12005)资助项目
【分类号】：TP274
【正文快照】： 1引言甲烷(CH;)是造成煤矿爆炸的主要气体，是导致温室效应的主要气体之一。为此，对矿井、大气环境中的CH、检测成为研究的热点乙‘一5〕。近10多年，我们面向矿井及实验室环境，利用51单片机、ARM和DSP等嵌人式处理器，研制出多种便携式红外瓦斯检测系统「卜叫。然而，在极

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