【摘 要】
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为克服传统光干涉式甲烷测定器存在测量结果受主观影响大、人为引入的测量误差大等缺点,本论文分析了白光干涉条纹图样特征,选用光电转化器件CCD替代原目镜标尺结构来改进测定器,采用峰值提取和高斯拟合来自动定位零级条纹,利用水柱压力计标校测定器以获得测量甲烷浓度的线性关系式,搭建测试平台以及选择四种浓度甲烷标气,对测定器的测量精度和测量稳定性进行性能测试,并研究温度因素和非甲烷气体因素对测定器测量结果的影
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为克服传统光干涉式甲烷测定器存在测量结果受主观影响大、人为引入的测量误差大等缺点,本论文分析了白光干涉条纹图样特征,选用光电转化器件CCD替代原目镜标尺结构来改进测定器,采用峰值提取和高斯拟合来自动定位零级条纹,利用水柱压力计标校测定器以获得测量甲烷浓度的线性关系式,搭建测试平台以及选择四种浓度甲烷标气,对测定器的测量精度和测量稳定性进行性能测试,并研究温度因素和非甲烷气体因素对测定器测量结果的影响。对不同甲烷浓度情况时形成的干涉条纹中的零级条纹进行精确定位,根据不同浓度情况时的零级条纹位置计算出条纹位移量,线性拟合了位移量与浓度值的关系式,即可利用线性关系式通过未知甲烷浓度引起的位移量来计算出浓度值。性能测试结果表明,对比MT 28-2005技术标准,改进后的测定器的测量误差皆优于标准要求。利用高低温试验箱进行测定器温度漂移实验,根据零点温度漂移情况采用线性补偿与二次项补偿,结果表明二次项补偿效果更好。理论计算了二氧化碳等煤矿井下常见的非甲烷气体的测定器测量值,通过标气浓度实验证明理论计算值和实验测量值基本接近,可利用理论计算公式来判断非甲烷气体的存在量对光干涉式甲烷测定器测量精度的影响。
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