实现5.7红外检测系统的优化

对于红外微光学气体检测系统主要要研究了以下几个重要内容。

1.红外传感系统

微红外传感系统主要由光发射、光接收、光路传播及气室等部分组成。由高灵敏度的红外LED在恒流源的脉冲调制驱动下发出足够强度的发射光，经气室反射、聚光后，绝大部分红外光到达了光探测器，而衰减的一部分特征谱峰区光能被气体吸收。通过探测器对这一光谱区域光能量的变化进行检测，最终解算气体浓度的改变。红外热敏光探测器采用NDIR（非分光红外探测技术）技术滤掉针对特定气体的特定波长以外的光线，以及采用双通道双补偿技术，提高了探测的灵敏度和器件的可靠性。

2.信号处理部分

通过分析传感器微弱信号的特征，采用合适的微弱信号检测技术和方法，准确及时地提取有效的有用信号，提高了整个检测系统的信噪比和精度。探测的光信号在经过光电转换后提供了两路输出，一路为被甲烷吸收后光强减弱的信号，另一路为经过气体光强无损失的信号，两路微弱信号经过一系列的处理、数据采集后，微处理模块对信号进行一系列的运算处理后，得到被检测气体浓度的有效值，最终判断控制装置并显示和传输有效的数据。

3.驱动装置部分

综合考虑各模块电源供电，数字脉冲的幅度，采用电调制方式，最终达到合理可靠。

4.预、报警

当气体浓度达到预设定报警点时，通过发光、发声、数字显示等方法报警，只有高精度、高稳定性，重复性可靠的高性能红外瓦斯传感器，才能保证预报警的准确性和可靠性。

5.自适应(www.xing528.com)

针对甲烷斯形成和贮存状态，应用先进的自适应技术，使传感器具有自校准、自补偿功能，可靠性大大提高，从而满足矿井下使用要求，实现在0～5%测量范围内全量程报警点任意设定。

6.封装

使整个系统达到了体积微型化的要求，采取了恶劣环境下的保护设计，具有防尘、防潮、防爆等关键性能。整个传感器采取先进MEMS工艺和高集成技术，将气室和敏感探测元件集成在一起，采用双路双通道探测器，内部空间足够小，有利于粉尘防护，提高了器件的可靠性，同时延长了传感器的使用寿命。

7.远距离传输CAN总线通信方式或数字量传输方式

8.无线分布式系统

采用在井下多个固定位置放置瓦斯气体传感器，构建低成本、分布式井下无线煤矿监测预警应急信息系统平台，实现动态信息检测、处理和无线传输，达到全方位、实时监测的目的。

9.防爆、防尘、防潮、防腐蚀

要使传感检测设备在工业生产环境下能够得到应用，必须使传感检测设备为隔爆型电气设备，满足工业使用的防爆要求。

企业的生产环境中，灰尘等落在敏感头上会影响传感器的正常工作，降低测量精度甚至延误报警，还会增加敏感头惰性，损伤敏感头。为了防止灰尘侵入敏感头，必须做好有效的防尘措施。例如敏感头前部安装防尘罩或在传感器内部安装除尘扇等。