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基于NDIR技术的SF6气体浓度检测系统设计

更新时间：2020-03-23 22:50:25 大小：3M 上传用户：zhiyao6查看TA发布的资源 标签：NDIR技术气体浓度检测系统 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

SF6气体具有极高的稳定性、极强的电气绝缘强度和优异的灭弧性能，广泛应用于电力系统。然而，由于设备制造工艺、生产安装等差异，以及老化等因素，发生SF6气体泄漏是一个普遍存在、无可避免的问题，一旦发生SF6气体泄漏，将给国家财产带来巨大损失，甚至严重威胁人员身体健康。因此，对SF6气体浓度检测系统的研制具有重要意义。

  基于红外光谱吸收原理，本论文设计了一套体积小巧、高测量精度的采用NDIR（非分光红外）技术的SF6气体浓度检测系统，主要研究内容如下：

  (1)详细阐述了SF6气体浓度测量原理，对比常用SF6气体浓度测量方法，分析了非分光红外技术的测量优势。

  (2)设计并完成了一套SF6气体浓度测量系统，包括器件选型、电路系统、GUI（用户操作界面）设计、温度补偿算法设计。其中，采用双通道热释电SF6气体探测器，可抑制红外光源老化造成的输出光强不稳定、灰尘等因素的影响；在电路系统中，设计二阶带通滤波器，以及高增益仪表放大器，提取探测器原始电压信号，信噪比较高；采用STM32单片机搭建最小系统，负责下位机中控任务以及与上位机之间的数据通信；GUI具有实时绘制通道曲线、浓度曲线、显示温度、保存图片等功能；修正Lambert-Beer定律，提出温度补偿算法，使测量结果更加准确。

  (3)完成SF6气体浓度检测系统的测试工作，包括硬件电路测试、浓度标定测试。实验结果表明，本论文设计的检测系统能够精确测量0-10000ppm浓度范围内的SF6气体，检测重复性、稳定性均满足实际使用要求。

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