【摘 要】
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针对井下甲烷浓度监控干扰大的问题, 结合实时监测甲烷浓度的系统要求, 设计角镜连动的自消震光学结构, 构建了基于无线网络的实时数据通信系统.在干涉系统中, 固定两个角镜位置, 将两片半透半反镜用连杆结构同步旋转, 由此产生光程差.由于采用了连杆结构, 任意时刻引入的震动在两个分束镜上等量存在, 其结果是差分值, 可实现完全相消.由分析分束器的最大旋转范围计算得到系统的光程差变化范围.结合比尔朗伯定律, 给出系统在井下工作的甲烷气体浓度最低检出限.分别在实验室及矿井主巷道中完成实验过程, 通过化学反应法求得
【机 构】
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长春理工大学光电工程分院,长春130000
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针对井下甲烷浓度监控干扰大的问题, 结合实时监测甲烷浓度的系统要求, 设计角镜连动的自消震光学结构, 构建了基于无线网络的实时数据通信系统.在干涉系统中, 固定两个角镜位置, 将两片半透半反镜用连杆结构同步旋转, 由此产生光程差.由于采用了连杆结构, 任意时刻引入的震动在两个分束镜上等量存在, 其结果是差分值, 可实现完全相消.由分析分束器的最大旋转范围计算得到系统的光程差变化范围.结合比尔朗伯定律, 给出系统在井下工作的甲烷气体浓度最低检出限.分别在实验室及矿井主巷道中完成实验过程, 通过化学反应法求得被测甲烷气体的标准浓度, 与WQF530型光谱分析仪的测试结果作比较,结果表明：在实验室无干扰条件下, 两种检测方法的相对误差均小于1.0%;在井下实验中, 传统光学检测方法受环境影响明显, 相对误差大幅增加, 而本系统测试结果基本稳定, 具有较强的抗干扰能力及较高的稳定性.
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