可调谐半导体激光吸收光谱式甲烷传感器温度补偿技术

【摘要】：随着可调谐半导体激光吸收光谱气体传感技术的发展,基于该技术的矿用甲烷传感器成为当前煤矿瓦斯监测领域的研究热点,相关产品已陆续投入煤矿现场应用,由于煤矿应用环境的复杂性,传感器测量准确性受环境温度的影响较大。针对这一问题,提出了一种基于分段插值和重心插值的自适应融合的迭代补偿算法,该方法首先取标定温度下浓度的值,计算传感器测量温度影响率,然后求出重心拉格朗日插值的不同温度下的插值函数,在此基础上再对被测浓度甲烷值进行分段插值得到新补偿温度影响率,由该新的补偿温度影响率得到补偿后的甲烷值,依此实现自适应的迭代对激光吸收光谱气体测试数据进行补偿,并进行了大量相关实验验证,在高瓦斯情况下,测量误差减小到1%,在低浓度瓦斯情况下,测量误差减小到0.01%;工程应用结果表明该补偿技术的应用有效的减小了传感器甲烷浓度测量的误差,为激光传感器在煤矿现场的正常运行提供可靠保障。 【作者单位】： 西安科技大学电气与控制工程学院;中煤科工集团重庆研究院有限公司测控技术研究分院;
【关键词】： 甲烷 半导体激光 传感器 温度补偿方法
【基金】：国家“十二五”科技重大专项子课题资助项目(2011ZX05041-004)
【分类号】：TD712
【正文快照】： 可调谐半导体激光吸收光谱技术是近年发展起来的物质浓度检测技术,由于其检测精度高,响应速度快,工作稳定性高等特点,特别适用于工业在线物质浓度监测领域。瓦斯灾害监测预警一直是煤矿安全监测领域的首要研究方向,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的矿用甲烷传感器的研究与

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