專利名稱：一種基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于可燃?xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)裝置及方法，其為采用雙波長(zhǎng)紅外監(jiān)測(cè)原理、自帶溫度補(bǔ)償、具有網(wǎng)絡(luò)輸出功能的碳?xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)裝置及方法。
背景技術(shù)：
燃?xì)獾钠占?，提高了生產(chǎn)效率和人民的生活質(zhì)量，但在生產(chǎn)和使用燃?xì)獾倪^(guò)程中，因燃?xì)庑孤U氣等原因造成的可燃?xì)怏w爆炸、中毒等意外事故時(shí)有發(fā)生，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了嚴(yán)重的威脅。對(duì)燃?xì)庑孤┻M(jìn)行監(jiān)測(cè)報(bào)警，能有效監(jiān)測(cè)環(huán)境中可燃?xì)怏w或毒性氣體的濃度，起到安全防范作用。在燃?xì)庑孤┍O(jiān)測(cè)報(bào)警裝置中，可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)傳感裝置是其核心部件，其性能決定著監(jiān)測(cè)報(bào)警儀器的可靠性。目前，常用的自動(dòng)監(jiān)測(cè)碳?xì)淇扇細(xì)怏w(CH4)泄漏的裝置，大多采用催化燃燒式和電化學(xué)氣體傳感器，但這些氣體傳感器存在著易 受環(huán)境影響、準(zhǔn)確性和可靠性差、使用壽命短、維護(hù)成本高、易產(chǎn)生催化中毒等種種弊端。雙波長(zhǎng)紅外氣體泄漏監(jiān)測(cè)是目前研究的熱點(diǎn)之一，具備如下優(yōu)點(diǎn)能測(cè)量多種氣體、測(cè)量范圍寬、靈敏度高、精度高、穩(wěn)定性好、具有良好的選擇性、可靠性高、壽命長(zhǎng)。近年來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，所帶來(lái)的便利性和經(jīng)濟(jì)效益也非常巨大，迫切需要基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)裝置及方法。該裝置采用雙波長(zhǎng)紅外監(jiān)測(cè)原理，輔以合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，自帶溫度補(bǔ)償、具有網(wǎng)絡(luò)輸出功能，具有監(jiān)測(cè)精度高、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，滿足基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)的需要。本發(fā)明為了達(dá)到上述目的采用的技術(shù)方案為一種基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)裝置，該裝置包括紅外光源，聚光鏡，溫度探測(cè)器，錐形集光器，測(cè)量濾光片，參比濾光片，雙通道紅外探測(cè)器，反射鏡，反射鏡座，支架，過(guò)濾保護(hù)罩，防水防塵透氣膜和電路板；具有開(kāi)孔的所述的支架形成一個(gè)中空的氣室，該支架上緊貼一層防水防塵透氣膜，外面再套上過(guò)濾保護(hù)罩，在支架的一端安裝反射鏡，通過(guò)反射鏡座固定并與支架相連，另一端設(shè)置紅外光源和雙通道紅外探測(cè)器，紅外光源前端設(shè)置有聚光鏡，雙通道紅外探測(cè)器前面設(shè)置有測(cè)量濾光片和參比濾光片，測(cè)量濾光片和參比濾光片前端設(shè)置有錐形集光器，溫度探測(cè)器置于氣室中聚光鏡與錐形集光器之間的空隙位置，電路板固定于支架上。其中，所述的電路板包括信號(hào)調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、光源驅(qū)動(dòng)模塊和網(wǎng)絡(luò)輸出模塊，其中，由光源驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)與外部電源相連，提供該裝置工作所需的電壓；該裝置探測(cè)被測(cè)氣體共產(chǎn)生三個(gè)信號(hào)溫度信號(hào)、測(cè)量信號(hào)和參比信號(hào)；所產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)和參比信號(hào)，通過(guò)輸入信號(hào)調(diào)理模塊進(jìn)行放大、濾波和輸入A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，輸入數(shù)據(jù)處理模塊；而所產(chǎn)生的溫度信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，直接輸入數(shù)據(jù)處理模塊；信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后，計(jì)算得到被測(cè)氣體濃度值；此值通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輸出模塊輸出到遠(yuǎn)程終端，該網(wǎng)絡(luò)輸出模塊采用TCP/IP協(xié)議。其中，所述的電路板有外殼保護(hù)和固定，并與支架之間密封。其中，所述的測(cè)量濾光片和參比濾光片均為窄帶干涉濾光片。其中，針對(duì)碳?xì)淇扇細(xì)怏w選擇的測(cè)量濾光片的中心波長(zhǎng)為3. 4ym±70nm，半帶寬為180nm±20nm,參比濾光片的中心波長(zhǎng)為3. 93 μ m±20nm,半帶寬為75nm±10nm。本發(fā)明另外提供一種基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)方法，泄漏的碳?xì)淇扇細(xì)怏w在與空氣混合后，經(jīng)自然擴(kuò)散進(jìn)入上述的基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)裝置中，首先經(jīng)過(guò)過(guò)濾保護(hù)罩的第一層過(guò)濾作用初步濾除大的灰塵雜質(zhì)，再經(jīng)過(guò)防水防塵透氣膜徹底濾除水分和灰塵，通過(guò)支架上的開(kāi)孔進(jìn)入氣室，在氣室中，由光源驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)紅外光源發(fā)出的紅外光，經(jīng)過(guò)聚光鏡的聚焦、準(zhǔn)直作用后，射向氣室中的氣體，經(jīng)過(guò)被測(cè)氣體吸收后，到達(dá)反射鏡上之后被反射，紅外光再次通過(guò)氣室并被吸收，錐形集光器將反射鏡反射來(lái)的紅外光進(jìn)行匯聚，經(jīng)過(guò)測(cè)量濾光片和參比濾光片到達(dá)雙通道紅外探測(cè)器，雙通道紅 外探測(cè)器兩個(gè)通道分別產(chǎn)生一個(gè)包含光源和環(huán)境信息的參比信號(hào)和一個(gè)包含被測(cè)氣體濃度信息的測(cè)量信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊的放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)之后，輸入到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊通過(guò)數(shù)據(jù)處理排除掉光源和環(huán)境的影響，根據(jù)事先寫(xiě)入的濃度計(jì)算模型得到被測(cè)氣體濃度，與此同時(shí)，溫度探測(cè)器也將探測(cè)到的被測(cè)氣體的溫度輸入到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊再對(duì)被測(cè)氣體濃度進(jìn)行溫度修正，從而得到真實(shí)的被測(cè)氣體濃度，將此濃度通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輸出模塊輸出到遠(yuǎn)程終端。所述的數(shù)據(jù)處理模塊在數(shù)據(jù)處理時(shí)針對(duì)被測(cè)氣體的特性，采用多點(diǎn)標(biāo)定方法，建立被測(cè)氣體濃度計(jì)算模型。標(biāo)定時(shí)，選擇CH4為被監(jiān)測(cè)碳?xì)淇扇細(xì)怏w的標(biāo)準(zhǔn)氣體，在監(jiān)測(cè)量程范圍內(nèi)選擇多個(gè)濃度點(diǎn)，配制標(biāo)準(zhǔn)混合氣，根據(jù)測(cè)量電壓和參比電壓得到一個(gè)只包含氣體濃度信息的變量D，根據(jù)D值與標(biāo)準(zhǔn)濃度Xtl值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系建立被測(cè)氣體濃度計(jì)算模型，將此模型寫(xiě)入單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)，實(shí)際監(jiān)測(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊接收測(cè)量電壓、參比電壓和溫度三個(gè)數(shù)值，先計(jì)算出氣體濃度信息變量D，以排除可能存在的光源波動(dòng)和環(huán)境影響，再根據(jù)事先寫(xiě)入的濃度計(jì)算模型計(jì)算出對(duì)應(yīng)的濃度值，然后根據(jù)溫度進(jìn)行溫度補(bǔ)償，得到補(bǔ)償后的氣體濃度，此濃度即為被測(cè)氣體的真實(shí)濃度值，將此數(shù)值輸出到網(wǎng)絡(luò)輸出模塊，網(wǎng)絡(luò)輸出模塊將此數(shù)值經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出接口對(duì)外輸出到遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)為本發(fā)明通過(guò)采用雙波長(zhǎng)紅外監(jiān)測(cè)原理，輔以合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出一種基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)裝置。加入反射鏡增加吸收長(zhǎng)度，采用錐形集光器匯聚經(jīng)反射鏡反射的紅外光，這些措施提高了監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)精度。采用防水防塵透氣膜進(jìn)行過(guò)濾、保護(hù)，在保證監(jiān)測(cè)精度的同時(shí)，亦能對(duì)氣室中光學(xué)元件進(jìn)行保護(hù)。網(wǎng)絡(luò)輸出功能，使裝置能夠接入大型、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。該裝置引入了最新的物聯(lián)網(wǎng)功能，符合未來(lái)技術(shù)發(fā)展的方向。本發(fā)明基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)方法及裝置是石油、化工、礦業(yè)工程等領(lǐng)域碳?xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)和報(bào)警必不可少的關(guān)鍵技術(shù)，其推廣應(yīng)用將有利于提升這些行業(yè)的安全和保障相關(guān)從業(yè)人員的安全。


圖I為本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1.紅外光源、2.聚光鏡、3.溫度探測(cè)器、4.錐形集光器、5.測(cè)量濾光片、
6.參比濾光片、7.雙通道紅外探測(cè)器、8.反射鏡、9.反射鏡座、10.支架、11.過(guò)濾保護(hù)罩、12.防水防塵透氣膜、13.電路板；圖2為本發(fā)明的裝置的原理框圖；圖3為七點(diǎn)標(biāo)定方法流程圖；圖4為本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的最佳實(shí)施方案是采用拋物面聚光鏡對(duì)紅外光源發(fā)出的紅外光進(jìn)行聚焦和準(zhǔn)直，采用球面反射鏡和錐形集光器實(shí)現(xiàn)紅外光的反射和匯聚，球面反射鏡表面鍍金，以確保紅外探測(cè)器接收到足夠的光強(qiáng)。采用防水防塵透氣膜，既能有效地避免粉塵、水分等雜質(zhì)對(duì)光學(xué)元件的影響，又能保證氣體順利進(jìn)入氣室，以獲得較快的響應(yīng)速度。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)如圖I所示，由紅外光源1，聚光鏡2，溫度探測(cè)器3，錐形集光器4，測(cè)量濾光片5，參比濾光片6，雙通道紅外探測(cè)器7，反射鏡8，反射鏡座9，支架10，過(guò)濾保護(hù)罩11，防水防塵透氣膜12和電路板13組成。其構(gòu)造是具有開(kāi)孔的支架10形成一個(gè)中空的氣室，支架10上緊貼一層防水防塵透氣膜12，外面再套上過(guò)濾保護(hù)罩11，在支架10的一端安裝反射鏡8，通過(guò)反射鏡座9固定并與支架相連。另一端設(shè)置紅外光源I和雙通道紅外探測(cè)器7，紅外光源I前端設(shè)置有聚光鏡2，雙通道紅外探測(cè)器7前面設(shè)置有測(cè)量濾光片5和參比濾光片6，測(cè)量濾光片5和參比濾光片6前端設(shè)置有錐形集光器4。溫度探測(cè)器3設(shè)置于聚光鏡2與錐形集光器3之間的空隙位置。電路板固定于支架10上，包括信號(hào)調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、光源驅(qū)動(dòng)模塊和網(wǎng)絡(luò)輸出模塊，電路板有外殼保護(hù)和固定，并與支架之間密封。所述的測(cè)量濾光片5和參比濾光片6均為窄帶干涉濾光片，針對(duì)碳?xì)淇扇細(xì)怏w選擇的測(cè)量濾光片5的中心波長(zhǎng)為3. 4ym±70nm，半帶寬為180nm±20nm，參比濾光片6的中心波長(zhǎng)為3. 93 μ m±20nm,半帶寬為75nm±10nm ;所選用的溫度探測(cè)器3為數(shù)字式溫度探測(cè)器；網(wǎng)絡(luò)輸出接口選用常用的RJ45接口進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。本實(shí)施例的原理框圖見(jiàn)圖2，包括光源驅(qū)動(dòng)模塊、紅外探測(cè)組件、信號(hào)調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和網(wǎng)絡(luò)輸出模塊。其中，由光源驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)與外部電源相連，提供紅外探測(cè)組件工作所需的電壓；紅外探測(cè)組件探測(cè)被測(cè)氣體共產(chǎn)生三個(gè)信號(hào)溫度信號(hào)、測(cè)量信號(hào)和參比信號(hào)；所產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)和參比信號(hào)，通過(guò)輸入信號(hào)調(diào)理模塊的放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，輸入數(shù)據(jù)處理模塊；而所產(chǎn)生的溫度信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，直接輸入數(shù)據(jù)處理模塊；經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后計(jì)算得到被測(cè)氣體的濃度，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輸出模塊(TCP/IP協(xié)議)輸出到遠(yuǎn)程終端。根據(jù)紅外光譜理論，非對(duì)稱極性分子由于內(nèi)部偶極矩轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)等，對(duì)穿過(guò)氣體分子的紅外光產(chǎn)生吸收。不同類型的氣體分子偶極矩不同，使得一種氣體分子對(duì)特定波長(zhǎng)的紅外光有明顯的吸收作用。根據(jù)朗伯-比爾定律I = I0exp(-yCL);其中I為出射光強(qiáng)，Itl為入射光強(qiáng)，C為氣體濃度，L為吸收長(zhǎng)度，μ為氣體的吸收系數(shù)，可改寫(xiě)為
權(quán)利要求
1.一種基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于該裝置包括紅外光源(1)，聚光鏡(2)，溫度探測(cè)器(3)，錐形集光器(4)，測(cè)量濾光片(5)，參比濾光片(6)，雙通道紅外探測(cè)器(7)，反射鏡(8)，反射鏡座(9)，支架(10)，過(guò)濾保護(hù)罩(11)，防水防塵透氣膜(12)和電路板(13);具有開(kāi)孔的所述的支架(10)形成一個(gè)中空的氣室，該支架(10)上緊貼一層防水防塵透氣膜(12)，外面再套上過(guò)濾保護(hù)罩(11)，在支架(10)的一端安裝反射鏡(8 )，通過(guò)反射鏡座(9 )固定并與支架(10 )相連，另一端設(shè)置紅外光源(I)和雙通道紅外探測(cè)器(7 )，紅外光源(I)前端設(shè)置有聚光鏡(2 )，雙通道紅外探測(cè)器(7 )前面設(shè)置有測(cè)量濾光片(5)和參比濾光片(6)，測(cè)量濾光片(5)和參比濾光片(6)前端設(shè)置有錐形集光器(4)，溫度探測(cè)器(3)置于氣室中聚光鏡(2)與錐形集光器(4)之間的空隙位置，電路板(13)固定于支架(10)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的電路板(13)包括信號(hào)調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、光源驅(qū)動(dòng)模塊和網(wǎng)絡(luò)輸出模塊，其中，由光源驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)與外部電源相連，提供該裝置工作所需的電壓；該裝置探測(cè)被測(cè)氣體共產(chǎn)生三個(gè)信號(hào)溫度信號(hào)、測(cè)量信號(hào)和參比信號(hào)；所產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)和參比信號(hào)，通過(guò)輸入信號(hào)調(diào)理模塊進(jìn)行放大、濾波和輸入A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，輸入數(shù)據(jù)處理模塊；而所產(chǎn)生的溫度信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，直接輸入數(shù)據(jù)處理模塊；信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后，計(jì)算得到被測(cè)氣體濃度值；此值通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輸出模塊輸出到遠(yuǎn)程終端，該網(wǎng)絡(luò)輸出模塊采用TCP/IP協(xié)議。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的電路板(13)有外殼保護(hù)和固定，并與支架之間密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的測(cè)量濾光片(5)和參比濾光片(6)均為窄帶干涉濾光片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于針對(duì)碳?xì)淇扇細(xì)怏w選擇的測(cè)量濾光片(5)的中心波長(zhǎng)為3.4ym±70nm，半帶寬為180nm±20nm,參比濾光片(6)的中心波長(zhǎng)為3. 93 μ m±20nm,半帶寬為75nm土 10nm。
6.一種基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)方法，其特征在于泄漏的碳?xì)淇扇細(xì)怏w在與空氣混合后，經(jīng)自然擴(kuò)散進(jìn)入權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)裝置中，首先經(jīng)過(guò)過(guò)濾保護(hù)罩(11)的第一層過(guò)濾作用初步濾除大的灰塵雜質(zhì)，再經(jīng)過(guò)防水防塵透氣膜(12)徹底濾除水分和灰塵，通過(guò)支架(10)上的開(kāi)孔進(jìn)入氣室，在氣室中，由光源驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)紅外光源(I)發(fā)出的紅外光，經(jīng)過(guò)聚光鏡的聚焦、準(zhǔn)直作用后，射向氣室中的氣體，經(jīng)過(guò)被測(cè)氣體吸收后，到達(dá)反射鏡(8)上之后被反射，紅外光再次通過(guò)氣室并被吸收，錐形集光器(4)將反射鏡(8)反射來(lái)的紅外光進(jìn)行匯聚，經(jīng)過(guò)測(cè)量濾光片(5)和參比濾光片(6)到達(dá)雙通道紅外探測(cè)器(7)，雙通道紅外探測(cè)器(7)的兩個(gè)通道分別產(chǎn)生一個(gè)包含光源和環(huán)境信息的參比信號(hào)和一個(gè)包含被測(cè)氣體濃度信息的測(cè)量信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊的放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)之后，輸入到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊通過(guò)數(shù)據(jù)處理排除掉光源和環(huán)境的影響，根據(jù)事先寫(xiě)入的濃度計(jì)算模型得到被測(cè)氣體濃度，與此同時(shí)，溫度探測(cè)器(3)也將探測(cè)到的被測(cè)氣體的溫度輸入到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊再對(duì)被測(cè)氣體濃度進(jìn)行溫度修正，從而得到真實(shí)的被測(cè)氣體濃度，將此濃度通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輸出模塊輸出到遠(yuǎn)程終端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述的數(shù)據(jù)處理模塊在數(shù)據(jù)處理時(shí)針對(duì)被測(cè)氣體的特性，采用多點(diǎn)標(biāo)定方法，建立被測(cè)氣體濃度計(jì)算模型；標(biāo)定時(shí)，選擇CH4為被監(jiān)測(cè)碳?xì)淇扇細(xì)怏w的標(biāo)準(zhǔn)氣體，在監(jiān)測(cè)量程范圍內(nèi)選擇多個(gè)濃度點(diǎn)，配制標(biāo)準(zhǔn)混合氣，根據(jù)測(cè)量電壓和參比電壓得到一個(gè)只包含氣體濃度信息的變量D，根據(jù)D值與標(biāo)準(zhǔn)濃度XO值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系建立被測(cè)氣體濃度計(jì)算模型，將此模型寫(xiě)入單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)，實(shí)際監(jiān)測(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊接收測(cè)量電壓、參比電壓和溫度三個(gè)數(shù)值，先計(jì)算出氣體濃度信息變量D，以排除可能存在的光源波動(dòng)和環(huán)境影響，再根據(jù)事先寫(xiě)入的濃度計(jì)算模型計(jì)算出對(duì)應(yīng)的濃度值，然后根據(jù)溫度進(jìn)行溫度補(bǔ)償，得到補(bǔ)償后的氣體濃度，此濃度即為被測(cè)氣體的真實(shí)濃度值，將此數(shù)值輸出到網(wǎng)絡(luò)輸出模塊，網(wǎng)絡(luò)輸出模塊將此數(shù)值經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出接口對(duì)外輸出到遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)裝置及方法，該裝置由紅外光源(1)，聚光鏡(2)，溫度探測(cè)器(3)，錐形集光器(4)，測(cè)量濾光片(5)，參比濾光片(6)，雙通道紅外探測(cè)器(7)，反射鏡(8)，反射鏡座(9)，支架(10)，過(guò)濾保護(hù)罩(11)，防水防塵透氣膜(12)和電路板(13)組成一個(gè)整體，該裝置采用雙波長(zhǎng)紅外監(jiān)測(cè)原理，輔以合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，自帶溫度補(bǔ)償、具有網(wǎng)絡(luò)輸出功能，具有監(jiān)測(cè)精度高、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，滿足基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶細(xì)淇扇細(xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)的需要。
文檔編號(hào)G01N21/35GK102944364SQ20121048674
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者趙建華, 陳迎春 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)