基于恒温谐波检测双回路瓦斯浓度仪研究*

付　华，司南楠，鲁俊杰

（辽宁工程技术大学电气工程与控制工程学院，辽宁葫芦岛125105）

基于恒温谐波检测双回路瓦斯浓度仪研究*

付华*，司南楠，鲁俊杰

（辽宁工程技术大学电气工程与控制工程学院，辽宁葫芦岛125105）

针对传统气体传感器检测范围窄、易中毒、使用寿命短等缺陷，提出基于恒温谐波检测的双回路瓦斯浓度检测系统。通过ATMEGA16实现低浓度的电化学检测电路切换高浓度的红外吸收检测电路，恒温惠斯通电阻电桥检测电路可减少温度场对传感器性能影响；应用谐波检测原理消除红外光路干扰，稳定光源的输出功率，提高灵敏度。利用拉格朗日插值定理进行温度补偿，可消除温度漂移带来的瓦斯浓度二值性问题，并能在5.3%瓦斯浓度处实现高精度的瓦斯爆炸预警。实验结果表明：双回路检测仪具有高灵敏度、测量范围广、精度高等特点，可应用在突出灾害时瓦斯大量涌出检测中。

瓦斯气体浓度检测；双回路；红外探测器；拉格朗日插值定理

EEACC：7230E doi：10.3969/j.issn.1004-1699.2016.10.005

随着煤矿开采深度的增加，煤层中瓦斯聚集，工作面煤层松软，煤层中吸附瓦斯会不断解吸并涌出，造成矿井下瓦斯气体含量增大，尤其发生瓦斯突出状况，瓦斯涌出量成倍增加。当空气中的甲烷气体含量达到5.3～15%时会发生瓦斯爆炸，造成矿井灾害；瓦斯气体渗透能力比空气强，高浓度瓦斯气体会代替空气中的氧气，当瓦斯气体含量达到25～90%时会损害井下工作人员健康，危及生命安全。建立瓦斯检测系统［1］对煤矿瓦斯气体浓度进行实时、精确监测，为安全作业提供保障。……