發(fā)布時間：2025-04-15 04:14

　　近十年內(nèi),國內(nèi)發(fā)生煤礦瓦斯事故將近400次,產(chǎn)生了大量的人身傷亡和經(jīng)濟損失。瓦斯氣體的主要成分是甲烷,因此實時監(jiān)測甲烷氣體十分必要。同時,甲烷（CH₄）是僅次于二氧化碳的溫室氣體,其濃度持續(xù)升高對生態(tài)和氣候產(chǎn)生了不良的影響。此外,甲烷作為易燃易爆氣體,在天然氣生產(chǎn)、存儲、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)存在安全隱患。因此,無論是在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域或者是公共安全生產(chǎn)領(lǐng)域,對高精度、高靈敏度的甲烷檢測儀的需求都尤為迫切�？烧{(diào)諧二極管激光光譜（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS）技術(shù)是一種常見的檢測甲烷的方法。它精度高、壽命長、選擇性好、響應(yīng)速度快,不會影響待測氣體組分。TDLAS系統(tǒng)中最常用的兩種技術(shù)是直接激光吸收光譜（Direct LaserAbsorption Spectroscopy,DLAS）技術(shù)和波長調(diào)制光譜（Wavelength Modulation Spectroscopy,WMS）技術(shù)。波長調(diào)制光譜技術(shù)與鎖相放大技術(shù)是提高TDLAS系統(tǒng)檢測精度的主要技術(shù)。本論文研究了一款低功耗、低成本、小體積、基于數(shù)字信號處理器（D...

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1(a)電化學(xué)甲烷傳感器結(jié)構(gòu)示意圖[12],(b)Testo340的電化學(xué)傳感器[13]

第1章緒論3二十多種氣體[10]的檢測。電化學(xué)傳感器主要分為三類：電流型電化學(xué)傳感器、電位型電化學(xué)傳感器和電導(dǎo)型電化學(xué)傳感器[11]。一般來講，電化學(xué)傳感器由三個電極和電解液構(gòu)成。電極分為傳感電極，參考電極和對電極。像所有化學(xué)過程一樣，電化學(xué)反應(yīng)具有溫度依賴性，所以電化學(xué)傳感器常....

圖1.2(a)金屬氧化物傳感器示意圖[23]

3）含有更多的氧化態(tài)。因此，與非過渡金屬氧化物相比，過渡金屬氧化物需要較少的能量就能形成各種各樣的金屬氧化態(tài)，更適合作為傳感材料。雖然常用來檢測氣體的金屬氧化物半導(dǎo)體大多數(shù)是N型半導(dǎo)體，但也有一些P型半導(dǎo)體。相比而言，N型和P型金屬氧化物傳感器的主要區(qū)別在于：隨著溫度的升高，N型....

圖1.3(a)氣相色譜甲烷傳感器示意圖,(b

吉林大學(xué)博士學(xué)位論文6圖1.3(a)氣相色譜甲烷傳感器示意圖,(b)氣相色譜儀中金屬氧化物檢測器[36]氣相色譜檢測儀的優(yōu)點是適合用來分離混合物，靈敏度高，選擇性好。缺點是測量結(jié)果容易受到環(huán)境的影響，測試過程也比較復(fù)雜，通常需要把氣體收集起來，帶到實驗室之后進行分析，不適合在線測....

圖1.5(a)SAW甲烷傳感器檢測原理示

吉林大學(xué)博士學(xué)位論文8被測氣體，此時薄膜的物理特性將發(fā)生變化，從而通過質(zhì)量和電阻率的變化等來擾動聲表面波的速度和頻率[16,51]。由于SAW傳感器頻率變化很大，這一變化遠高于QCM傳感器，所以它的靈敏度更高。SAW傳感器的感應(yīng)機制[16,55]如圖1.5(a)所示，主要由壓電基....

本文編號：4040057