| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 选题背景和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 甲烷气体检测技术的发展概况 | 第12-14页 |
| 1.3 红外甲烷检测技术国内外研究现状 | 第14-15页 |
| 1.4 论文主要研究内容 | 第15-17页 |
| 第二章 红外甲烷气体检测原理 | 第17-25页 |
| 2.1 气体分子光谱理论 | 第17-18页 |
| 2.1.1 分子内部运动与能级 | 第17-18页 |
| 2.1.2 红外吸收光谱产生条件 | 第18页 |
| 2.2 甲烷气体分子吸收谱线 | 第18-19页 |
| 2.3 红外甲烷吸收检测基本原理与检测方法 | 第19-23页 |
| 2.3.1 朗伯-比尔(Beer-Lambert)定律 | 第19-20页 |
| 2.3.2 光谱吸收检测方法 | 第20-23页 |
| 2.4 甲烷浓度检测理论推导 | 第23-24页 |
| 2.5 本章小结 | 第24-25页 |
| 第三章 甲烷气体在线监测系统硬件设计 | 第25-45页 |
| 3.1 系统总体结构 | 第25-26页 |
| 3.2 光路系统设计 | 第26-32页 |
| 3.2.1 红外光源选型 | 第26-28页 |
| 3.2.2 探测器选型 | 第28-30页 |
| 3.2.3 气室结构设计 | 第30-32页 |
| 3.3 电路系统设计 | 第32-44页 |
| 3.3.1 控制器选型 | 第32-33页 |
| 3.3.2 STM32最小系统电路 | 第33-35页 |
| 3.3.3 电源模块 | 第35-36页 |
| 3.3.4 光源驱动与调制模块 | 第36-37页 |
| 3.3.5 信号调理电路模块 | 第37-39页 |
| 3.3.6 温度传感模块 | 第39-40页 |
| 3.3.7 时钟模块 | 第40-41页 |
| 3.3.8 数据存储模块 | 第41-42页 |
| 3.3.9 RS-232串口通信模块 | 第42-43页 |
| 3.3.10 GPRS模块 | 第43-44页 |
| 3.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 第四章 甲烷气体在线监测系统软件设计 | 第45-59页 |
| 4.1 系统软件总体结构 | 第45页 |
| 4.2 嵌入式软件设计 | 第45-56页 |
| 4.2.1 嵌入式软件主程序设计 | 第45-46页 |
| 4.2.2 系统初始化 | 第46-48页 |
| 4.2.3 PWM光源调制 | 第48-49页 |
| 4.2.4 数据采集程序设计 | 第49-51页 |
| 4.2.5 数据处理程序设计 | 第51-52页 |
| 4.2.6 SD卡驱动程序设计 | 第52-53页 |
| 4.2.7 FatFs文件系统移植 | 第53-55页 |
| 4.2.8 串口通信程序设计 | 第55-56页 |
| 4.3 监控中心软件设计 | 第56-57页 |
| 4.4 web数据库设计 | 第57-58页 |
| 4.5 本章小结 | 第58-59页 |
| 第五章 甲烷气体在线监测系统实验及分析 | 第59-69页 |
| 5.1 系统标定方案设计 | 第59-60页 |
| 5.1.1 标定实验平台设计 | 第59页 |
| 5.1.2 样机与实验装置 | 第59-60页 |
| 5.2 标定实验 | 第60-63页 |
| 5.2.1 零点标定 | 第61页 |
| 5.2.2 气体吸收实验 | 第61-63页 |
| 5.3 系统性能验证实验 | 第63-68页 |
| 5.3.1 精度分析 | 第63-64页 |
| 5.3.2 重复性实验 | 第64-65页 |
| 5.3.3 稳定性实验 | 第65-66页 |
| 5.3.4 现场监测实验 | 第66-68页 |
| 5.3.5 误差来源分析 | 第68页 |
| 5.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 第六章 总结与展望 | 第69-71页 |
| 参考文献 | 第71-75页 |
| 致谢 | 第75-77页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第77页 |