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隧道CO浓度和能见度检测技术研究
| 论文题名： | 隧道CO浓度和能见度检测技术研究 |
| 关键词： | 公路隧道;一氧化碳浓度;能见度;检测技术 |
| 摘要： | 随着我国交通事业的不断发展，隧道在公路建设中的使用越来越多。而隧道作为一个较封闭的场所，空气流动和交换不足，很容易造成汽车排放的CO尾气和细颗粒污染物积累，使CO浓度增高、能见度变差，严重危及人身安全和行车安全。所以，对隧道中的CO浓度和能见度进行实时检测意义重大。本文旨在研究隧道中CO浓度和能见度的测量方法，并在此基础上研制相应的检测仪器。文章的创新点在于选择了抗干扰性能很好的气体滤波相关原理测量CO浓度，消除了隧道中二氧化碳和水蒸气等横向干扰气体对CO测量结果的影响；同时，采用透射法测量隧道中的能见度，并将二者测量方法结合起来，共用信号采集处理电路和机械结构，在一台仪器上实现了CO浓度和能见度的同时测量。 论文主要工作包括以下几个方面： 1、通过比较CO浓度的各种检测方法，在分光和不分光红外光学吸收法优缺点相比较的基础上，针对隧道环境中测量CO浓度的具体要求，选择了气体滤波相关法测量隧道CO浓度。并对气体滤波相关原理进行了深入分析研究，运用数学知识对其进行了详细推导，建立了数学模型。 2、通过比较能见度的各种测量方法，考虑隧道中测量能见度要求采样体积大，同时结合气体滤波相关原理测量CO浓度所需的机械结构特点，选择了可以共用一套机械结构的透射法测量能见度。并对透射法测量原理进行了详细分析研究，建立了数学模型，而且提出了软件方法实现仪器参数自动标定的思想。 3、选择了用于CO浓度测量的红外探测器和光源，同时选择了能见度测量所需的PIN光电二极管和大功率LED光源。 4、详细设计了整个系统的硬件电路。包括CO浓度信号检测和放大电路，能见度信号检测和放大电路，CPLD和ARM相结合的信号采集、处理和控制电路。 5、根据气体滤波相关法和透射法的特点，设计了系统光路和机械结构，实现了结构共用，而且二者采用了类似的光路，使光路调整简单方便。 6、进行了有关实验，完成了硬件电路调试。 |
| 作者： | 白亮 |
| 专业： | 测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 段发阶 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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