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矿用红外一氧化碳检测仪的研制

摘要第4-6页
Abstract第6-8页
第1章 绪论第13-47页
    1.1 研究背景和意义第14-18页
    1.2 一氧化碳气体检测仪的分类与特点第18-28页
        1.2.1 电化学型检测仪第18-20页
        1.2.2 半导体型检测仪第20-21页
        1.2.3 催化燃烧型检测仪第21-23页
        1.2.4 热导型检测仪第23-24页
        1.2.5 光干涉型检测仪第24-26页
        1.2.6 红外型检测仪第26-28页
    1.3 红外气体检测技术的分类与研究进展第28-36页
        1.3.1 直接吸收光谱技术第29-31页
        1.3.2 光纤消逝波技术第31-32页
        1.3.3 光腔衰荡光谱技术第32-33页
        1.3.4 光声光谱技术第33-35页
        1.3.5 波长调制光谱技术第35-36页
    1.4 红外一氧化碳检测仪的研究进展第36-43页
        1.4.1 国外的研究进展第37-41页
        1.4.2 国内的研究进展第41-43页
    1.5 本论文的主要研究内容与创新点第43-47页
        1.5.1 本论文的主要研究内容第43-45页
        1.5.2 本论文的创新点第45-47页
第2章 红外气体检测原理与检测技术第47-65页
    2.1 分子红外光谱第47-53页
        2.1.1 分子能级结构第47-50页
        2.1.2 分子红外光谱的机理第50-51页
        2.1.3 红外光谱的特性第51-53页
    2.2 一氧化碳分子的吸收光谱第53-57页
        2.2.1 一氧化碳吸收特性第54-55页
        2.2.2 吸收谱线的选择第55-57页
    2.3 红外吸收原理第57-60页
        2.3.1 朗伯比尔朗伯定律第57-59页
        2.3.2 矿下环境朗伯比尔定律的修正第59-60页
    2.4 差分吸收检测技术第60-63页
        2.4.1 单波长双光路差分检测结构第60-61页
        2.4.2 双波长单光路差分检测结构第61-62页
        2.4.3 双波长双光路差分检测结构第62-63页
    2.5 本章小结第63-65页
第3章 红外一氧化碳检测仪光学系统的设计与优化第65-87页
    3.1 红外光源第65-70页
        3.1.1 红外光源的类型以及特点第65-66页
        3.1.2 MEMS红外光源第66-69页
        3.1.3 脉冲调制红外光源第69-70页
    3.2 红外探测器第70-75页
        3.2.1 探测器的类型以及参数第70-72页
        3.2.2 探测器选取原则第72-73页
        3.2.3 热释电探测器LM242第73-75页
    3.3 气室类型与结构优化设计第75-81页
        3.3.1 气室分类及特点第75-76页
        3.3.2 球面反射镜气室优化设计第76-78页
        3.3.3 半椭球聚光镜气室优化设计第78-81页
    3.4 气室制作及聚光实验第81-86页
        3.4.1 椭球聚光镜气室制作与聚光实验第81-82页
        3.4.2 基于脉冲调制光源反射气室制作与聚光实验第82-84页
        3.4.3 球面反射镜气室制作与聚光实验第84-86页
    3.5 本章小结第86-87页
第4章 红外一氧化碳检测仪电学系统设计与调试分析第87-117页
    4.1 系统组成与工作原理第87-89页
        4.1.1 系统组成第87-88页
        4.1.2 工作原理第88-89页
    4.2 光源及探测器驱动电路设计与调试分析第89-93页
        4.2.1 光源恒流驱动/调制模块第89-92页
        4.2.2 探测器隔离稳压驱动模块第92-93页
    4.3 信号处理、控制及电源电路的模块化设计与调试分析第93-102页
        4.3.1 差分电路第93-95页
        4.3.2 主放大电路第95-96页
        4.3.3 AD转换电路第96-98页
        4.3.4 控制电路第98-101页
        4.3.5 电源电路第101-102页
    4.4 锁相放大电路的设计与调试第102-111页
        4.4.1 移相电路第103-105页
        4.4.2 相敏检波电路第105-107页
        4.4.3 低通滤波电路第107-109页
        4.4.4 锁相放大器的制作和信号调试第109-111页
    4.5 软件系统模块化设计与调试第111-115页
        4.5.1 LPC2132软件功能及流程第111-113页
        4.5.2 上位机程序设计第113-115页
    4.6 本章小结第115-117页
第5章 样机研制与气体检测实验第117-129页
    5.1 实验测试平台与配气方法第117-119页
        5.1.1 静态配气法第117-118页
        5.1.2 动态配气法第118-119页
    5.2 ICD-Ⅰ型样机及功能第119-124页
        5.2.1 ICD-Ⅰ型样机机械组成第119-122页
        5.2.2 ICD-Ⅰ型样机功能第122-124页
    5.3 ICD-Ⅰ型样机检测性能第124-128页
        5.3.1 ICD-Ⅰ型样机标定实验及结果第124-125页
        5.3.2 测量精度实验第125-126页
        5.3.3 稳定性实验第126-127页
        5.3.4 最低检测下限实验第127-128页
    5.4 本章小结第128-129页
第6章 基于ICD型样机的红外一氧化碳检测系统的研究第129-141页
    6.1 基于ICD型样机的虚拟一氧化碳检测系统的研制第129-135页
        6.1.1 LabVIEW软件第129-131页
        6.1.2 虚拟锁相放大器第131-134页
        6.1.3 虚拟一氧化碳检测系统第134-135页
    6.2 虚拟一氧化碳检测系统的性能第135-138页
        6.2.1 标定实验第135-136页
        6.2.2 测量精度实验第136-137页
        6.2.3 稳定性实验第137-138页
    6.3 基于ICD型样机的多气体检测系统的研究第138-140页
    6.4 本章小结第140-141页
第7章 总结与展望第141-145页
    7.1 主要研究内容与结论第141-143页
    7.2 论文创新点第143页
    7.3 下一步工作展望第143-145页
参考文献第145-157页
作者简介及在学期间所取得的科研成果第157-159页
致谢第159页

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