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STM32与氨气逃逸

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楼主: wangjiahao88
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wangjiahao88|  楼主 | 2019-10-18 11:05 | 显示全部楼层
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wangjiahao88|  楼主 | 2019-10-18 11:07 | 显示全部楼层
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wangjiahao88|  楼主 | 2019-10-18 11:07 | 显示全部楼层
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wangjiahao88|  楼主 | 2019-10-18 11:08 | 显示全部楼层
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wangjiahao88|  楼主 | 2019-10-18 11:09 | 显示全部楼层
    (1)对国内外有关污染气体检测方法和理论、浓度检测仪器开发的相关资料做调研,从
中选取一套适合于痕量氨气浓度检测的理论用做仪器开发的支撑。本课题选用TDLAS光谱
分析技术用于痕量氨气的检测。
    (2)针对TDLAS理论做深入剖析,包括其检测原理,实现过程和注意事项,为氨气检测
系统的开发做理论积淀。论文中主要对TDLAS技术涉及的调制光源,调制方法和谐波检测
理论做详细阐述。
    (3)分析电厂逃逸氨排放的原理和现状,针对其排放标准制定检测系统的测量指标。本
系统的最低测量指标为不大于lppm的氨气浓度测量精度。
    (4)分析氨气的红外吸收光谱,对氨气吸收谱线做出选择,并根据该谱线对激光光源和
光电探测器做出对比和选择。课题中TDLAS采用的1512nm吸收线,激光光源采用QPHOTONICS
公司QDFBLD-1512-15型DFB激光器,探测器采用THORLABS公司FGA21光电探测器。
    (5)对不同的测量方式进行对比分析,结合氨气测量现状最终选取直插式作为系统探测
方式。并根据直插式探管设计角锥棱镜光路系统,以增加吸收光程,增强光路稳定性,提
高探测准确性和精度。
    (6)针对仪器的应用环境和测量指标完成检测系统的整体架构设计,整体光路设计,参
考气室设计和探管设计。
    (7)完成系统的硬件电路设计。包括激光器状态的采样电路,激光器的驱动电路,激光
器的温控电路,谐波检测电路和AD采集模块电路。
    (8)完成系统的软件模块开发。包括STM32各模块的开发,激光器状态监测的软件实现,
AD芯片与STM32的数据通信,仪器功能的开发,信号处理的软件实现。论文中详细阐述了
其中部分软件的设计思路。
    (9)搭建氨气检测系统雏形,探究合适的调制参数,实现氨气检测的最优功能。
    (10)探究一种可以提高浓度计算精确性的信号处理方式。本课题采用二次谐波标态化
的方法完成信号处理,并对标态化的两种实现方案做出实验验证和对比,最后利用这两种

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-10-18 11:09 | 显示全部楼层
方案得到的实验结果对系统的测量精度作出分析,分析得出该系统的总体测量精度可达
0. lppm量级。
    由于该检测系统现仍处于产品雏形,还有很多不足,个人认为未来有以下几个方面可
以考虑跟进或完善:
    (1)设备测试。今后产品封装完成后需进行一系列测试,包括温度测试,功能测试,稳
定性测试,模拟烟道测试等,根据测试结果对仪器进行改进和升级。
    (2)光路稳定性。由于烟道温度很高,在测量过程中光路可能会因为机械结构的变形而
发生改变,虽然角锥棱镜光路系统的使用可以一定程度上保证光路的稳定性,但毕竟作用
有限,希望可以设计一套稳定机制保证光路在实际应用中的稳定性。
    (3)探管的设计。个人认为在标态化的过程中,探管反吹是很重要的一步,但探管的半
密封设置可能会导致反吹过后仍有氨气残留,使测量准确性降低。希望可以设计一套处理
方法保证反吹过后探管内部氨气浓度近似为零,其实现程度越高,测量准确性越高。
    该逃逸氨浓度直插式在线测量系统不仅用于逃逸氨的检测,其设计思路和方法同样可
用于恶劣环境下许多痕量污染气体的浓度检测。该系统的特点是:采用直插式和角锥棱镜
相配合的探管系统使安装和调试更容易,仪器准确性和精度也更高;探管与分析仪通过光
纤和同轴电缆传输,可以降低周围环境对激光器和信号处理的影响,保证仪器操作人员远
离周围恶劣环境;使用二次谐波信号标态化的信号处理方法提高数据处理准确性,对于小
信号探测较为有效,利于痕量气体浓度的检测。

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renzheshengui| | 2019-11-14 08:42 | 显示全部楼层
有这种传感器了吗

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paotangsan| | 2019-11-14 08:45 | 显示全部楼层
探测芯片用的什么

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labasi| | 2019-11-14 08:48 | 显示全部楼层
非常不错的资料

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keaibukelian| | 2019-11-14 08:50 | 显示全部楼层
有没有推荐的传感器

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