基于红外光谱吸收的煤矿瓦斯光纤传感网络

摘要：

基于气体在其特征吸收波长下光的吸收随浓度变化的原理,通过对甲烷气体红外吸收光谱的分析,设计了一套检测甲烷气体浓度的多点光纤传感网络.该系统采用分布反馈式半导体激光器(DFB LD)作为光源,高灵敏度、低噪声的InGaAs PIN作为光电探测器,结合空分复用技术复用了16个甲烷气体传感器,采用滤波、前置放大等电路对微弱信号进行处理,经PCI数据采集卡采集各路信号后,再用软件编写程序对采集信号进行快速傅里叶变换等分析.研究表明,该网络各传感器的灵敏度均达到200 ppm(μg·mL-1),长时间的精确度和稳定性均可满足实际要求,单个传感器的响应时间小于2 s,系统巡检一周的时间小于32 s.通过理论分析得出,该系统各传感器可放置于离地面20公里以上的矿井中,且该系统可在多场合进行多点的实时检测.

关键词：光纤传感网络、红外光谱吸收、空分复用、甲烷

所属期刊栏目：29

分类号：O433.1;TP212.9(光学)

资助基金：科技部国际科技合作重点项目2006DFB72510;山西省2006年留学回国人员重点科研项目2006.9;山西省国际合作项目20080810330

在线出版日期：2009-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2365-2369