一、催化热化学式气体分析器的响应特性（论文文献综述）
李世超[1]（2021）在《微型化CO气体分析仪关键技术研究》文中研究说明近年来,伴随着我国现代化进程的加快和城市中小型机动车数量的迅速增加,大气中CO浓度也在急剧上升。CO含量成为衡量我国大气污染状况及工业污染物排放状况的一个重要指标,网格化布局城市环境监测系统是防治污染的重要任务。因此,研究一种能够实现实时在线检测空气中CO且便于安装的微型化气体监测仪十分必要。本文对比分析了多种CO的检测方法,着重研究了红外吸收法的检测原理并将该方法作为检测CO的主要方法;对CO吸收谱线进行分析研究,在此基础上基于朗伯比尔定律建立CO检测理论模型,确定了CO浓度-光强-电压之间的线性关系结论;在系统结构中,对光源、传感器进行分析,重点研究气室的光路结构,采用怀特气室模型,确定设计参数,使用Zemax软件在非序列模式下对光路系统进行模拟仿真和优化设计,完成气室的三维结构设计。优化后气室结构体积约为4600cm2,光程可达5m,相对于传统气室体积缩小73%,为仪器微型化奠定了基础。在硬件设计上对电路进行集成化设计,主要包CO探测器、温度传感器的电路、模拟/数字转换、串口通讯以及基础电路设计,最终利用仿真软件进行性能验证。对系统的上位机以及下位机等功能进行设计,实现CO分析仪的数据显示功能。CO气体分析仪的微型化研究,对于环境监测治理有着重要意义。综上所述,通过理论研究和仿真分析,设计出基于红外吸收法的微型化CO气体分析仪,该监测系统的开发有利于实现仪器的微型化、环境监测的网格化以及提升我国对大气污染实时监测的能力。
吴达,刘洋,陈武,张晓飞[2]（2018）在《电化学处理废水过程产气的监测方法对比研究》文中研究说明电化学处理废水过程产生的气体可能存在操作人员健康危害、运行设备及环境存在爆炸风险问题,因此,对电化学处理废水过程产气的组成、浓度进行连续定性,定量分析,对识别产气风险与危害,保障电化学工业化处理污水安全有效具有重要意义。本文针对电化学处理废水过程可能产生的典型气体代表（H2、O2、NH3、CO2、CH4、Cl2等）的监测技术与方法开展文献调研,对比分析了分析测试这些气体的国家标准方法及研发中的方法,指出了这些方法在气体定性,定量分析中的优缺点,对于在线连续监测电化学处理废水过程产生六种典型单一气体给出了监测方法,同时对于在线连续监测电化学处理废水过程产生六种混合气体也给出了方法,为监测电化学处理废水过程产气提供了技术参考。
尚合明[3]（2016）在《CO气体分析仪的研究与设计》文中研究指明环境污染已经成为全球性的焦点话题,尤其大气污染已经越来越严重。为了减小有害气体对大气污染,无论是工业还是汽车行业都在严格控制有害气体如CO,碳氢化合物,NOX等有害气体和颗粒物的排放。人们对有害气体的检测已经越来越重视,气体分析仪也因之得到了很大的发展。目前,对气体进行有效探测的方法有很多种,如电化学式、热导式、催化燃烧式、红外光谱分析法等。随着科技水平的提高和电子技术的发展,红外光谱气体分析仪所需的热学元件、光学元件和电子器件也得到了很大的发展,红外气体分析技术也随之提高。红外气体分析技术如今已成为国内外研究的热点。本课题是以非分光红外（Non-Dispersive Infra-Red,NDIR）气体分析仪作为研究对象。以CO气体作为测试气体,对NDIR气体分析仪做了深入研究。论文首先对红外气体分析仪的研究背景做了阐述,概述了红外气体分析仪的发展历史,对比了不同类型和原理的气体分析仪,然后对NDIR气体分析仪做了整体的设计和实现。用性能优异的黑体辐射性质红外光源替代传统的热红外光源和LED红外光源,从而可以用电调制方式来替代传统的斩波轮调制方式来驱动红外光源。通过这种方式,显着改善了NDIR气体分析仪的灵敏度和便携性。用嵌入式单片机作为核心设计了控制系统。通过设计高精密的整流滤波电路和AD采样电路,保证了气体分析仪结果的准确性和稳定性。本文设计和验证了气体分析仪从设计到实现所需的多个环节,包括NDIR气体分析仪的电路设计,配气系统设计,光路设计。通过对大量的实验数据分析和对系统的改进,本文设计的CO气体分析仪有较高的精度和稳定性。本文的CO气体分析仪的设计,也为其他单组份或多组分红外气体分析仪的研究提供了理论基础和实际指导意义。
张兵[4]（2016）在《基于不分光红外法尾气检测装置的研制》文中研究表明由于我国空气环境污染严重,污染问题已经影响到人民生活的方方面面,快速准确的检测污染气体的浓度大小具有十分重要的现实意义。本文首先对比了多种常用的气体检测方法,分析它们的适用范围与优缺点,从中选定了不分光法作为本文的研究方法。本文便是基于不分光红外法的尾气检测装置的研制,主要完成以下几个方面的工作:第一,确定系统的总体方案,在Lambert-Beer定律的基础上,对系统进行理论建模,为了消除环境因素的影响,决定采用双通道法进行检测,最终推导出气体浓度计算的理论公式,完成对系统的可行性分析,选定系统的主要器件,完成气室结构的设计。第二,完成系统的软硬件设计,本系统采用STM32系列单片机作为控制器,同时为了方便系统的开发与调试,编写了与之配套的上位机软件程序,此上位机是运用C#语言编写的,主要是具备实验数据的显示、存储和查询功能。由于本系统的红外探测器选择的是热电堆探测器,而热电堆探测器只对红外辐射的变化量敏感,对其绝对量不敏感,所以需要对红外光源进行电调制;由于热电堆探测器输出信号十分微弱,所以据此设计了一个高增益低通滤波电路,将热电堆探测器输出的信号进行了合适的放大滤波处理后,送至信号采集电路,完成对信号的采集,最后将采集来的数据送至单片机进行处理,单片机对采集来的数据先进行数字滤波处理,然后计算出气体检测通道与参考通道峰峰值的比值,由此比值再结合环境温度值反推出气体浓度值。第三,完成系统的标定以及性能测试,通过采用标准浓度的气体从而测出与其对应的气体通道与参考通道峰峰值的比值,将气体浓度与其比值进行数据拟合,得到它们之间的函数关系,将此函数关系式写入单片机软件中,从而由待测气体与参考通道的比值反推出其浓度值。还通过实验对不同的气体之间存在的相互干扰的问题进行了分析,得到了它们之间的影响关系,修正了测量结果。最后还通过在不同的温度下的实验,测出温度值对气体测量浓度的影响,完成系统对温度的补偿。标定完成之后,对本系统进行了性能测试。
冯卫臣[5]（2015）在《应用于消防的可燃气体探测器检验系统的研究》文中研究指明可燃气体探测器是一种应用于易燃易爆区域对单一或者多种可燃气体进行探测报警的安全仪器。当环境中有可燃有毒气体泄露,其浓度达到爆炸上、下限的临界点时,可燃气体探测器就会报警,提醒工作人员采取安全措施,防止火灾爆炸事故的发生。因而可燃气体探测器质量的好坏,能否准确的探测出可燃气体的浓度显得尤其重要,这就迫使我们需要研究出一套尽可能的模拟现场真实环境对其进行检定的系统。本课题首先介绍了各类可燃气体探测器的使用现状及发展趋势,随着工业化进程的逐步加深,人们对火灾探测报警技术的重视不断提高,对消防意义的认识也不断加深。通过对国家标准GB15322进行深度剖析,合理的设计出了由螺栓连接的可拆分式箱体结构,方便运输安装。并且在钢板之间填充聚四氟乙烯,保证了箱体的气密性、隔热性,能够针对不同试验条件下可燃探测器的响应阈值进行检验。在静态气体配比法和动态气体配比法的基础上,采用了“动态配气,实时监测”的新型方法。本装置采用工控机对整个检验过程进行控制,大大提高了自动化及抗干扰能力。系统采用模糊PID控制器来控制温、湿度等环境试验,减小超调量。搭建了SIMULINK模型进行仿真,验证了其正确性。采用离线查询的方式载入PLC进行工业控制,使系统的温、湿度控制指标达到国家标准。采用Visual Basic可视化编程语言进行软件开发,具备简洁实用的界面、能够自动记录和打印,较好完成国家标准规定的各项试验。最后,本文给出了系统对可燃气体探测器的几项报警测试结果,表明了本系统各项方案的设计达到了预期目的。
罗丹[6]（2013）在《分层多孔SnO2、ZnO纳米结构及其应用研究》文中研究指明近些年来,大量研究者从事小型气体传感器的研究,特别是有毒气体的探测和污染监控。这些研究工作主要包括新材料、新方法、新原理的发展和突破。纳米材料作为近些年来出现的新型材料,特别适用于气体传感器领域。纳米材料具有体积小、比表面积大、形貌特殊等特点,其中分层多空状的纳米材料对不同有毒气体的灵敏度高于其他形貌材料。Sn02作为一种常见的n型半导体,它的禁带宽度为3.67eV,可以制备成各种形貌的纳米材料,用于气体传感器时灵敏度高、响应恢复性能好,具有广阔的发展前景。染料敏化太阳能电池由于成本低廉、生产过程简单和相对高的效率,在将太阳能转换为电能方面有很大前景。现在染料敏化太阳能电池中主要研究的光电材料是TiO2,其转换效率可以达到11%以上。相比较而言,其他金属氧化物半导体,例如氧化锌和氧化锡,虽然有可比拟的禁带宽度和光电化学属性,受关注程度小于TiO2。ZnO的电子迁移率达到205—1000cm2V-1s-,高于TiO2（～0.1—4cm2V-1s-1）,应用于染料敏化太阳能电池的电极,有助于光注入电子的扩散输运。并且,ZnO可以制备成各种纳米结构,例如纳米粒子、纳米线、纳米管等等,这为提高电荷收集来改良电极形貌提供了更多的选择。然而,ZnO基的燃料敏化太阳能电池至今为止的转换效率仍然低于TiO2。这为我们通过对电极的结构和形貌修饰来提高效率留下了足够的空间。本课题主要从事一种分层多空状Sn02纳米支架材料的简单有效的制备方法及其在气体传感器上的应用。传统的Sn02纳米材料通常颗粒大小分布不均匀、分散性不好且容易团聚,造成气体传感器灵敏度下降、响应恢复慢。本文主要使用油菜花花粉粒作为支架模板,制备分层多孔状SnO2结构。制备得到的材料是直径大约为9μm球形的大颗粒,大颗粒表面由开放的空隙网状连接结构构成,直径为几纳米的小颗粒均匀分布在里面,粒子之间连接性能好,导电性能好,测得的表面积高达135.98m2g-1,有利于气体分子传输和传感反应。将制备的Sn02支架包覆在以陶瓷为基底的电极上得到气体传感器,对乙醇气体进行气敏性能测试,达到的性能有以下几个方面：（1）探测极限低,在300℃的工作温度下能探测到20ppm浓度的乙醇气体,达到工业应用标准；（2）探测灵敏度好。在200ppm的乙醇气体浓度下,灵敏度达到了9.1,而在20ppm的浓度下,灵敏度也达到了1.24。本课题从事的另一项工作是分层多孔状ZnO纳米支架的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用。这种材料有比较大的比表面积（105.6m2g-1）和良好的光散射属性,在作为染料敏化太阳能电池的光电极上有很大优势,测得的光电流密度为5.52mA/cm2,光电压为0.441V,填充因子为0.53,光电转换效率为1.29%。
任德志[7]（2012）在《便携式红外吸收型甲烷检测仪的研究与设计》文中进行了进一步梳理在我国新农村建设的进程中,能源问题近年来成为一个较突出的问题。沼气能源作为一种清洁无污染的生物能源,成为农村能源建设的首选。最近几年我国在沼气项目及配套沼气服务体系的建设上取得了一定的进展。而在沼气技术服务体系中,沼气浓度的检测是判断和排除沼气池故障的重要手段,因此沼气检测方法的探讨和检测仪器的研制十分必要。本课题旨在研究出适用于农村沼气池的甲烷检测仪,功能包括甲烷气体浓度和环境温度检测并能实现声光报警,仪器包括气体分析装置和信号处理装置。主要工作如下：（1）分析了甲烷检测仪在沼气服务体系中的应用,明确了研究的对象,确定了以红外光谱吸收为原理的红外甲烷检测方法。根据农村沼气检测的具体要求,明确了红外甲烷检测仪的具体功能和参数。（2）简要介绍了红外甲烷检测仪的基本原理。选用了IR715红外灯和PYD212红外热释电红外探测器作为检测仪传感器的激励光源和信号接收装置。根据红外检测甲烷的基本原理,设计了适用于便携式仪器的密封气室。（3）选取了MSP430F149作为仪器的微处理器。设计了光源调制电路对红外光进行调制。设计了信号调理电路对探测器输出信号进行放大滤波处理。根据密封气室的特点,为仪器设计了微型气泵装置。硬件电路还包括键盘电路、温度检测电路和液晶显示电路。（4）对仪器软件功能模块进行了设计。程序编译环境为IAR Embedded Workbench IDE,用C语言编写。程序的设计包括光源调制程序设计、采样程序设计、继电器延时程序设计、温度检测程序设计和键盘功能程序设计。（5）通过标定实验得到红外传感器输出值与气体浓度的关系曲线,并拟合成具体方程式。将得到的方程式写入到单片机中,作为仪器测量甲烷气体的计算公式。然后对仪器进行了误差分析和参数分析。通过实验研制出了红外吸收型甲烷检测仪,该仪器能够相对准确的检测甲烷气体浓度,测量范围为[1000ppm,100%],满量程精度达到±8.11%FS,响应时间为3秒。
刘清欣[8]（2012）在《基于ARM7的可燃气体检测报警仪的研究与设计》文中提出随着经济和科学技术的快速发展,人们生活水平的逐渐提高。油,天然气等作为重要的能源或者化工原料较为普遍地应用到我们的生活当中,各行各业都不能离开的重要能源,但它们在为我们带来生活便利的同时,也给我们带来一些潜在危险。本文就是在这样的背景下,设计了一种可燃气体检测报警仪,可以测量空气中的可燃气体浓度值,可以做到在事故发生前采取有效措施,从而来避免事故的发生,保护人们的人身和财产安全。本文采用了嵌入式技术、信号处理技术,数字电路技术以及模拟电路技术等相关电子技术,设计了基于ARM7的可燃气体检测报警仪,该可燃气体检测报警仪的主要功能是检测环境中可燃气体浓度和氧气浓度并能够实时显示出来所检测到可燃气体浓度和氧气浓度,并且当所检测到的可燃气体浓度的值高于所设定报警阀值时,就会发出报警信号。该设计主要包括了两个方面的设计：硬件电路设计和软件程序设计。在硬件设计方面,本设计主要由检测电路,信号放大电路,AD转换电路,报警电路,显示电路,键盘电路,校表电路,调零设计,GSM模块电路以及电源电路等组成,考虑到成本与功耗问题,以及为了满足可燃气体检测实时性等方面的要求,本文提出了以ARM7芯片为主控制器的设计方案,并在此基础上,分别介绍了核心芯片的选择、检测电路,信号放大电路、AD转换电路、显示电路、键盘电路,硬件校表电路等以及所采取的一些抗干扰措施。在软件设计方面,首先,详细介绍了嵌入式实时操作系统uC/OS-II的内核结构和系统功能,然后,又成功实现了嵌入式实时操作系统uC/OS-II在微处理器LPC2138上的移植,最后编写完成了相关驱动程序并简单分析和介绍了设计过程和流程图。
李静[9]（2009）在《红外二氧化碳浓度测量仪的研制》文中研究说明二氧化碳（CO2）浓度是许多领域需要实时监测和分析的重要参数,对二氧化碳浓度的监测在环境保护、卫生防疫、工业过程分析与控制、医学诊断以及宇航生保等各个领域都有着重要的理论意义和实际应用价值。本文主要介绍了利用红外吸收原理研制的测量二氧化碳浓度的测试仪,可以应用于对管道气或瓶装气的实时测量。论文根据红外吸收光谱的原理,确定二氧化碳的中心吸收波长。通过比较已有的红外气体分析方法,选择使用基于C8051F005的非分光红外吸收方法,并确定系统的设计方案。整个系统分三个部分,分别是光路设计、硬件设计以及软件设计。（1）光路设计：对红外光源、镀膜气室、红外探测器等器件进行选择并分析其功能,完成光路部分的结构。（2）硬件设计：根据红外探测器的输出特性以及红外光源的特性,设计光源驱动及调制电路、后续的放大滤波电路、温度控制电路、标准输出电路、单片机控制电路以及液晶显示、RS232、JTAG接口等其他功能模块。（3）软件设计：根据系统要求编写相应的单片机软件部分的程序,其中包括：初始化模块、电流标校模块、正常主界面显示模块、A/D转换与光源调制模块、含量计算模块、控制报警输出模块、标准电流输出模块以及按键处理等。最后通过对标准浓度气体的测量,对系统进行标定,并通过对实际气体的测量来验证系统,结果证明本次设计达到了预期的目标,具有较好的稳定性和测量精度,并具有如下优点：气体选择性好,仪表不易受有害气体的影响而中毒、老化,响应速度快,稳定性好,防爆性好,信噪比高,使用寿命长,测量精度高等。
朱丽[10]（2007）在《双波段红外光可燃气体探测器研究》文中认为可燃气体探测器属于安全监测仪器,广泛应用于石油化工领域。研究先进的可燃气体探测器具有十分重要的意义。目前可燃气体探测器大多数采用的是催化燃烧原理。当被测气体的环境氧气含量较低,或者含有易使催化元件中毒的某些背景气体时,催化燃烧原理探测器的使用就受到了一定的限制。而红外光可燃气体探测器特别适用于对某一频带红外光具有较强吸收能力的碳氢化合物。相比于催化燃烧原理,其具有无化学反应发生、高可靠性和稳定性,耐高浓度可燃气体冲击而不会导致灵敏度降低等特有的优点。因此,本文从理论和实验两方面,对红外光可燃气体探测器进行了深入的分析和研究,主要成果如下:首先,本文探讨了国内外可燃气体探测器的研究现状和发展趋势,分析了当前应用于市场的可燃气体探测器的特点和不足,给出了双波段红外光可燃气体探测器的设计思想。其次,构建了双波段红外光可燃气体探测器的系统模型,并对红外光源、光路系统、探测器、探测器的处理电路进行了详细的设计,分析了双波段红外光可燃气体探测器的硬件结构及功能。实现了测量值的差动输出方式,较好地抑制了传感器的测量误差。最后,对本文设计的探测器进行了实验验证,分别做了光源预热时间实验、温度实验、气体浓度测量实验。详细记录了实验数据,实验结果表明:（1）光源预热时间大约在35～40分钟,光源基本稳定。（2）参比通道和测量通道随温度变化的测量值变化趋势基本相同,利用最小二乘法,进行MATLAB软件仿真,分别得出温度与参比通道和测量通道的采样值的关系曲线模型,可以实现用参比通道补偿测量通道的零点漂移。（3）通过建立温度与测量通道变化量的补偿表,可以实现因温度变化引起的测量浓度偏差的补偿。本文的研究结果对改善和提高双波段红外光可燃气体探测器的性能有参考价值。
二、催化热化学式气体分析器的响应特性（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、催化热化学式气体分析器的响应特性（论文提纲范文）
（1）微型化CO气体分析仪关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 气体分析仪检测的原理和方法 |
| 1.2.1 电化学式气体分析仪的工作原理 |
| 1.2.2 催化燃烧式气体分析仪的工作原理 |
| 1.2.3 红外吸收法气体分析仪的工作原理 |
| 1.3 国内外CO气体分析仪的发展 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 红外吸收法的理论模型建立 |
| 2.1 气体分子光谱吸收原理 |
| 2.2 CO气体分子吸收谱线理论模型 |
| 2.3 CO气体检测理论模型 |
| 2.4 CO气体吸收区域 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 微型化CO分析仪结构设计 |
| 3.1 红外光源特性 |
| 3.2 探测器原理 |
| 3.3 气室结构设计 |
| 3.3.1 长光程吸收池 |
| 3.3.2 气室设计原理 |
| 3.3.3 光路设计及ZEMAX仿真 |
| 3.3.4 气室三维结构设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 微型化CO分析仪电路设计 |
| 4.1 嵌入式单片机的选择 |
| 4.2 红外探测器电路设计 |
| 4.2.1 CO探测器 |
| 4.2.2 信号初级放大电路 |
| 4.2.3 信号调理电路 |
| 4.3 气压传感器电路设计 |
| 4.4 模拟/数字转换电路模块设计 |
| 4.5 串口通讯电路设计 |
| 4.6 系统电源电路设计 |
| 4.7 系统基础电路设计 |
| 4.7.1 时钟电路 |
| 4.7.2 复位电路 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 软件系统设计 |
| 5.1 拉格朗日插值算法 |
| 5.1.1 拉格朗日插值原理 |
| 5.1.2 拉格朗日插值算法实现的方法 |
| 5.1.3 拉格朗日插值算法实现的步骤 |
| 5.2 软件平台的选择 |
| 5.3 系统下位机软件设计 |
| 5.4 系统上位机软件仿真 |
| 5.5 本章总结 |
| 第6章 微型化CO气体分析仪仿真研究 |
| 6.1 Multisim的仿真 |
| 6.1.1 Multisim软件介绍 |
| 6.1.2 一阶放大和三阶滤波电路仿真 |
| 6.2 Protues的仿真 |
| 6.2.1 Proteus软件介绍 |
| 6.2.2 单片机电路仿真 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）电化学处理废水过程产气的监测方法对比研究（论文提纲范文）
| 1 前言 |
| 2 典型单一气体组分监测分析方法 |
| 2.1 氢气的监测方法 |
| 2.2 氧气的监测 |
| 2.3 二氧化碳的监测 |
| 2.4 硫化氢的监测 |
| 2.5 氯气的监测 |
| 2.6 氨气的监测 |
| 2.7 甲烷的监测 |
| 2.8 多组分气体分析方法 |
| 3 结束语 |
（3）CO气体分析仪的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的意义及课题的提出 |
| 1.2 国内外红外气体分析仪的发展 |
| 1.3 气体分析检测的原理和方法 |
| 2 NDIR气体分析仪原理的理论基础 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 分子能级与电磁波谱 |
| 2.3 红外吸收光谱原理 |
| 2.4 朗伯-比尔定律 |
| 3 CO气体分析仪的系统设计 |
| 3.1 系统模块化设计思想 |
| 3.2 气体分析仪的模块化 |
| 3.3 光路模块的设计与实现 |
| 3.4 电路模块的设计 |
| 3.5 系统软件设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 CO气体分析仪的测试 |
| 4.1 探测器的信号分析 |
| 4.2 调制频率对输出的影响 |
| 4.3 信号调理电路测试 |
| 4.4 气体分析仪的输出稳定性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 分析仪的标定与校准 |
| 5.1 流量模块的标定 |
| 5.2 CO气体分析仪的重复性测试 |
| 5.3 CO气体分析仪的标定 |
| 5.4 误差分析及消除 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 硕士学位期间发表论文 |
（4）基于不分光红外法尾气检测装置的研制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 常用气体浓度检测方法 |
| 1.3 红外气体检测研究现状 |
| 1.3.1 国外发展历程 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 红外气体检测原理基础 |
| 2.1 红外检测基本理论 |
| 2.2 气体的吸收峰值 |
| 2.3 不分光红外法检测气体浓度基本原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 系统总体设计 |
| 3.1 总体概述 |
| 3.2 红外光源 |
| 3.3 红外探测器 |
| 3.4 运算放大器的选择 |
| 3.5 系统气室的设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 系统硬件电路设计 |
| 4.1 系统电源电路 |
| 4.2 系统控制电路 |
| 4.3 光源驱动电路 |
| 4.4 A/D转换电路 |
| 4.5 系统通讯电路 |
| 4.6 环境温度测量电路 |
| 4.7 信号处理电路 |
| 4.8 信号调试 |
| 4.9 噪音分析 |
| 4.10 本章小结 |
| 5 系统软件设计 |
| 5.1 单片机软件设计 |
| 5.1.1 信号采集程序 |
| 5.1.2 数据处理程序 |
| 5.1.3 系统通讯协议 |
| 5.2 上位机程序设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 系统标定以及性能测试 |
| 6.1 实验环境 |
| 6.2 零点标定 |
| 6.3 气体之间的相互干扰问题 |
| 6.4 气体的标定 |
| 6.4.1 二氧化碳气体的标定 |
| 6.4.2 碳氢气体的标定 |
| 6.4.3 一氧化碳气体的标定 |
| 6.5 温度补偿 |
| 6.6 系统实测 |
| 6.6.1 精度测量 |
| 6.6.2 重复性实验 |
| 6.6.3 稳定度实验 |
| 6.6.4 响应时间实验 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（5）应用于消防的可燃气体探测器检验系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 国内发展状况 |
| 1.2.2 国外发展状况 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 第2章 可燃气体探测器的基本原理及性能要求 |
| 2.1 可燃气体探测器种类及性能指标 |
| 2.2 可燃气体探测器的主体元件 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 系统箱体及性能试验的设计 |
| 3.1 可燃气体探测器检验箱体的设计 |
| 3.2 报警动作值试验 |
| 3.2.1 配气电路的设计 |
| 3.2.2 红外气体分析仪的选型及与计算机的接口 |
| 3.3 方位试验的方案设计 |
| 3.3.1 方位试验仪器选型及硬件电路的设计 |
| 3.3.2 方位试验的PLC控制程序 |
| 3.4 高速气流试验的方案设计 |
| 3.4.1 高速气流试验仪器选型及硬件电路的设计 |
| 3.4.2 高速气流试验的PLC控制程序 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 系统气候环境试验方案总体设计 |
| 4.1 温度试验方案仪器选型及硬件电路的设计 |
| 4.2 温度试验算法的设计 |
| 4.2.1 模糊控制的原理 |
| 4.2.2 PID算法在PLC中的应用 |
| 4.2.3 温度模糊控制器的设计 |
| 4.2.4 温度试验SIMULINK模型及仿真结果分析 |
| 4.3 恒定湿热试验仪器选型及硬件电路的设计 |
| 4.4 恒定湿热试验算法的设计 |
| 4.4.1 湿度模糊控制器的设计 |
| 4.4.2 恒定湿热试验模型及仿真结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 系统软件总体设计 |
| 5.1 设计原则及语言选择 |
| 5.2 系统软件设计框图和界面 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 系统抗干扰措施及试验结果分析 |
| 6.1 干扰源及抗干扰措施 |
| 6.2 系统安装调试及试验结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 附录 1 气体浓度的读取程序代码 |
| 附录 2 方位试验程序 |
| 附录 3 高速气流试验程序 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的论文 |
| 致谢 |
（6）分层多孔SnO2、ZnO纳米结构及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 引言 |
| 1.1 气体传感器的分类及工作原理 |
| 1.1.1 半导体氧化物型气体传感器 |
| 1.1.2 催化燃烧式气体传感器 |
| 1.1.3 电化学式气体传感器 |
| 1.1.4 红外线气体传感器 |
| 1.1.5 热磁式氧气传感器 |
| 1.1.6 光纤气体传感器 |
| 1.2 分层多孔状纳米材料在传感器方面的应用 |
| 1.2.1 分层多孔状纳米材料的分类 |
| 1.2.2 分层多孔状纳米材料的制备 |
| 1.3 SnO_2气体传感器 |
| 1.3.1 SnO_2晶体结构 |
| 1.3.2 SnO_2气体传感器的研究的现状 |
| 1.4 本课题研究的主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 花粉模板法制备的分层多孔状SnO_2纳米颗粒及传感特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品及仪器 |
| 2.2.2 表征手段 |
| 2.2.3 花粉模板法制备的分层多孔状SnO_2纳米颗粒及气敏测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 花粉模板法制备的分层多孔状SnO_2纳米颗粒的结构 |
| 2.3.2 花粉模板法制备的分层多孔状SnO_2纳米颗粒的气敏性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 花粉模板法制备的分层多孔状ZnO纳米颗粒及在染料敏化太阳电池中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品及仪器 |
| 3.2.2 表征手段 |
| 3.2.3 花粉模板法制备的分层多孔状ZnO纳米颗粒及在染料敏化太阳能电池中的应用 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 花粉模板法制备的分层多孔状ZnO纳米颗粒的结构 |
| 3.3.2 ZnO样品的光电性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）便携式红外吸收型甲烷检测仪的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和研究意义 |
| 1.2 农村沼气检测简介 |
| 1.2.1 甲烷检测仪在农村沼气检测中的应用 |
| 1.2.2 农村沼气浓度检测常用方法 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外相关技术研究现状 |
| 1.3.2 国内相关技术研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.4.1 本课题的研究目标 |
| 1.4.2 本课题的研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 检测原理及检测方法 |
| 2.1 分子光谱理论 |
| 2.1.1 分子能级 |
| 2.1.2 分子红外光谱的形成 |
| 2.2 红外光谱吸收检测原理 |
| 2.2.1 甲烷气体红外吸收峰的选择 |
| 2.2.2 朗伯比尔定律 |
| 2.2.3 红外甲烷传感器检测甲烷浓度原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 检测装置的研究与设计 |
| 3.1 红外探测器的选型 |
| 3.1.1 红外探测器的分类及其对比 |
| 3.1.2 红外探测器PYD212性能分析 |
| 3.2 红外光源选型 |
| 3.2.1 红外光源的分类及其对比 |
| 3.2.2 红外灯IR715性能分析 |
| 3.3 密封气室的设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 检测仪的硬件电路设计 |
| 4.1 总体设计 |
| 4.2 单片机电路的设计 |
| 4.2.1 单片机型号对比分析 |
| 4.2.2 MSP430F149简介 |
| 4.2.3 MSP430F149电路设计 |
| 4.3 气体分析电路设计 |
| 4.3.1 光源驱动电路设计 |
| 4.3.2 微型气泵电路设计 |
| 4.4 信号处理电路设计 |
| 4.4.1 放大滤波电路设计 |
| 4.4.2 温度检测电路设计 |
| 4.4.3 液晶显示电路设计 |
| 4.4.4 键盘电路设计 |
| 4.4.5 声光报警电路设计 |
| 4.5 检测仪电源设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 检测仪的软件模块设计 |
| 5.1 主程序设计 |
| 5.2 光源调制程序设计 |
| 5.3 采样程序设计 |
| 5.4 继电器延时程序设计 |
| 5.5 温度检测程序设计 |
| 5.6 键盘功能程序设计 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 试验设计 |
| 6.1 样本甲烷气体的制取 |
| 6.1.1 纯净甲烷气体的制取 |
| 6.1.2 标准浓度甲烷的配置 |
| 6.2 仪器参数的标定 |
| 6.2.1 标定方法及其原理 |
| 6.2.2 数据分析及其处理 |
| 6.3 仪器参数分析 |
| 6.3.1 误差分析 |
| 6.3.2 参数分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与建议 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文及研究成果 |
（8）基于ARM7的可燃气体检测报警仪的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及其意义 |
| 1.2 可燃气体检测的发展历史及现状 |
| 1.2.1 可燃气体检测的发展历史 |
| 1.2.2 可燃气体检测的现状 |
| 1.3 研究目标和内容和拟解决的关键问题 |
| 1.3.1 研究目标和内容 |
| 1.3.2 拟解决的关键问题 |
| 第2章 可燃气体检测报警器总体设计 |
| 2.1 设计要求 |
| 2.1.1 国标要求 |
| 2.1.2 技术指标要求 |
| 2.1.3 仪表功能 |
| 2.2 可燃气体报警器设计方案 |
| 2.2.1 硬件设计方案 |
| 2.2.2 软件设计方案 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 硬件电路设计 |
| 3.1 可燃气体报警器总体结构设计 |
| 3.2 可燃气体报警器各单元电路设计 |
| 3.2.1 核心控制芯片的选择 |
| 3.2.2 模拟信号输出电路的设计 |
| 3.2.3 信号放大电路的设计 |
| 3.2.4 A/D转换电路的设计 |
| 3.2.5 显示模块的设计 |
| 3.2.6 报警模块的设计 |
| 3.2.7 键盘模块的设计 |
| 3.2.8 硬件校表电路的设计 |
| 3.3 GSM技术介绍及电路连接 |
| 3.3.1 GSM技术简介 |
| 3.3.2 GSM通讯协议 |
| 3.3.3 GSM模块电路连接 |
| 3.4 抗干扰措施 |
| 3.4.1 电源抗干扰设计 |
| 3.4.2 敏感元件抗干扰设计 |
| 3.4.3 PCB抗干扰设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 软件设计 |
| 4.1 uC/OS-Ⅱ简介 |
| 4.1.1 uC/OS-Ⅱ的内核结构 |
| 4.1.2 uC/OS-Ⅱ的任务概述 |
| 4.1.3 uC/OS-Ⅱ的初始化以及中断处理 |
| 4.2 Uc/OS-Ⅱ操作系统在LPC2138上的移植 |
| 4.2.1 移植的概念与要求 |
| 4.2.2 uC/OS-Ⅱ在LPC2138上的移植 |
| 4.3 各单元软件设计 |
| 4.3.1 总体任务设计 |
| 4.3.2 LCD显示任务设计 |
| 4.3.3 报警器任务设计 |
| 4.3.4 按键任务设计 |
| 4.3.5 信号采集任务的设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 调试过程以及实验结果分析 |
| 5.1 调试过程 |
| 5.1.1 硬件调试 |
| 5.1.2 软件调试 |
| 5.1.3 校表调试 |
| 5.2 实验结果分析 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）红外二氧化碳浓度测量仪的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题研究的背景及意义 |
| 1.3 气体浓度检测的现状 |
| 1.4 气体检测的发展方向 |
| 1.5 论文的主要工作和目标 |
| 2.红外二氧化碳气体检测原理 |
| 2.1 吸收光谱原理 |
| 2.2 CO_2吸收光谱及选择 |
| 2.3 非分光红外(NDIR)探测技术的基本原理 |
| 2.4 红外吸收气体原理检测仪表的优点 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.系统总体方案设计 |
| 3.1 传统非分光红外气体检测仪概述 |
| 3.2 基于C8051F005的非分光红外二氧化碳气体检测设计方案 |
| 3.2.1 红外光源 |
| 3.2.2 气室 |
| 3.2.3 红外探测器 |
| 3.3 温度控制及流量控制器件 |
| 3.3.1 温度控制 |
| 3.3.2 流量控制器件 |
| 3.4 光路安装 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.硬件电路的设计 |
| 4.1 光源驱动电路及调制电路 |
| 4.2 信号调理电路 |
| 4.3 温度控制电路 |
| 4.4 标准输出电路 |
| 4.5 其他功能模块 |
| 4.5.1 液晶显示模块设计 |
| 4.5.2 JTAG接口电路 |
| 4.5.3 RS232电路 |
| 4.5.4 实时时钟以及其他电路的设计 |
| 4.6 单片机处理电路 |
| 4.6.1 C8051F005单片机概述 |
| 4.6.2 C8051F005单片机特点 |
| 4.6.3 C8051F005单片机的内部资源 |
| 4.6.4 红外二氧化碳浓度测量仪单片机控制系统 |
| 4.7 本章小结 |
| 5.系统软件设计与开发 |
| 5.1 单片机开发工具及其编程语言简介 |
| 5.1.1 单片机开发工具介绍 |
| 5.1.2 单片机C语言概述 |
| 5.2 二氧化碳浓度测试系统软件设计 |
| 5.2.1 系统的主程序设计 |
| 5.2.2 系统初始化模块 |
| 5.2.3 初始化EEPROM |
| 5.2.4 电流标校 |
| 5.2.5 液晶界面显示 |
| 5.2.6 二氧化碳含量计算 |
| 5.2.7 A/D转换与光源调制 |
| 5.2.8 控制报警输出 |
| 5.2.9 按键处理 |
| 5.3 系统标定与数据处理 |
| 5.3.1 理论推导 |
| 5.3.2 数据输出的稳定性 |
| 5.3.3 系统标定 |
| 5.3.4 实测数据 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（10）双波段红外光可燃气体探测器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 可燃气体探测器的研究意义 |
| 1.3 可燃气体探测器国内外研究现状 |
| 1.4 本课题的研究任务和拟解决的关键问题 |
| 1.4.1 本课题的研究任务 |
| 1.4.2 研究计划和拟解决的关键问题 |
| 1.4.3 论文各部分的主要内容 |
| 第二章 气体传感器概述 |
| 2.1 气体传感器的简介 |
| 2.2 气体传感器的主要特性 |
| 2.3 气体传感器的主要原理及分类 |
| 2.4 红外传感器介绍 |
| 2.4.1 红外辐射 |
| 2.4.2 红外传感器的分类 |
| 2.4.3 红外传感器的应用 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 双波段红外光可燃气体探测器的理论基础 |
| 3.1 本征谱带吸收原理 |
| 3.2 双波段红外光可燃气体探测器的原理 |
| 3.2.1 可燃气体红外探测原理 |
| 3.2.2 双波段探测原理 |
| 3.3 最小二乘法理论基础 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 双波段红外光可燃气体探测器的设计 |
| 4.1 双波段红外光可燃气体探测器的模型 |
| 4.2 系统构成 |
| 4.2.1 红外光源的设计 |
| 4.2.2 光路系统设计 |
| 4.2.3 探测器设计 |
| 4.2.4 探测器的处理电路设计 |
| 4.3 C8051F410 单片机 |
| 4.3.1 C8051F410 的特性 |
| 4.3.2 A/D 转换 |
| 4.3.3 D/A 转换 |
| 4.4 信号数据处理 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 实验结果及分析 |
| 5.1 光源预热时间实验 |
| 5.2 温度实验 |
| 5.3 气体浓度测量实验 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 本文总结 |
| 6.1 论文的主要工作 |
| 6.2 论文的创新点 |
| 6.3 进一步的研究工作 |
| 参考文献 |
| 研究生期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 附录 |
四、催化热化学式气体分析器的响应特性（论文参考文献）
- [1]微型化CO气体分析仪关键技术研究[D]. 李世超. 河北工程大学, 2021(08)
- [2]电化学处理废水过程产气的监测方法对比研究[J]. 吴达,刘洋,陈武,张晓飞. 广东化工, 2018(07)
- [3]CO气体分析仪的研究与设计[D]. 尚合明. 华中科技大学, 2016(11)
- [4]基于不分光红外法尾气检测装置的研制[D]. 张兵. 中国计量学院, 2016(04)
- [5]应用于消防的可燃气体探测器检验系统的研究[D]. 冯卫臣. 河北科技大学, 2015(07)
- [6]分层多孔SnO2、ZnO纳米结构及其应用研究[D]. 罗丹. 华中师范大学, 2013(01)
- [7]便携式红外吸收型甲烷检测仪的研究与设计[D]. 任德志. 南京农业大学, 2012(01)
- [8]基于ARM7的可燃气体检测报警仪的研究与设计[D]. 刘清欣. 武汉理工大学, 2012(11)
- [9]红外二氧化碳浓度测量仪的研制[D]. 李静. 西安理工大学, 2009(S1)
- [10]双波段红外光可燃气体探测器研究[D]. 朱丽. 武汉科技大学, 2007(04)