煙道氣體CO紅外檢測儀的設(shè)計(jì)與研究

1、附件一畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書設(shè)計(jì)（論文）題目 煙道氣體CO紅外檢測儀的設(shè)計(jì)與研究 學(xué)院名稱 電子科學(xué)與應(yīng)用物理學(xué)院 專 業(yè) （班 級） 應(yīng)用物理1班 姓 名 （學(xué) 號） 指 導(dǎo) 教 師 系（教研室）負(fù)責(zé)人 4 / 5文檔可自由編輯打印1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容及要求（任務(wù)及背景、工具環(huán)境、成果形式、著重培養(yǎng)的能力）1、 任務(wù)及背景CO是鍋爐煙氣的重要成份也是冬季家庭取暖過程中煤氣中毒的主要因素。迄今為止，我國每年有大量人口由于煤氣中毒而被送往醫(yī)院搶救。煙氣中的CO不僅危害人的身體健康也對大氣環(huán)境造成了一定的污染。因此，檢測煙氣中的CO濃度是一項(xiàng)很重要的任務(wù)。本文采用一種紅外檢測方法利用紅

2、外光譜吸收的原理對煙氣中的CO濃度進(jìn)行檢測。在設(shè)計(jì)研究中加入窄帶濾光片，可以有針對性的檢測某一種氣體的濃度，提高了檢測效率和可靠性。2、 成果形式 畢業(yè)論文3、 著重培養(yǎng)的能力 （1）自主查閱文獻(xiàn)的能力 （2）觀察、分析和思考問題的能力 （3）語言組織能力2、 應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) 1王一邦 船用CO分析儀研制 中國艦船研究院，2012 2丁 蕾 劉文清 張玉鈞等 機(jī)動車尾氣C O 和C O2非分光紅外遙測技術(shù)研究 量子電子學(xué)報(bào)， 2003 3張建奇 方小平 紅外物理 西安電子科技大學(xué)出版社，2004 4費(fèi)業(yè)泰 誤差理論與數(shù)據(jù)處理 機(jī)械工業(yè)出版社 5曹才開 檢測技術(shù)與應(yīng)用 中南大學(xué)出版社

3、，2009 6Manne Kihlman. Application of solar FTIR spectroscopy for quantifying gas emissionsDepartment of Radio and Space Science Chalmers University of Technology Gteborg, Sweden， 2005 7 Roland Harig, Gerhard Matz, and Peter Rusch GermanyScanning Infrared Remote Sensing System for Identification,Visu

4、alization, and Quantification of Airborne Pollutants Technische Universitt Hamburg-Harburg, 21079 Hamburg, Germany三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃起 迄 日 期工 作 內(nèi) 容備 注2015年3月初至2015年4月初2015年4月初至2015年5月初2015年5月初至2015年5月中旬2015年5月中旬至2015年6月初 在老師的指導(dǎo)下查閱文獻(xiàn)，了解紅外檢測儀的相關(guān)知識并進(jìn)一步確定題目。 針對存在的問題查找資料，設(shè)計(jì)研究適合檢測CO濃度的紅外檢測儀。 根據(jù)設(shè)計(jì)研究的紅外檢測儀，對數(shù)據(jù)進(jìn)行

5、處理，主要得出所給信號和CO濃度之間的關(guān)系。 對前期的知識進(jìn)行整理和總結(jié)，產(chǎn)生研究論文。 開 題 報(bào) 告 （該表格由學(xué)生獨(dú)立完成)建議填寫以下內(nèi)容：1.簡述課題的作用、意義，在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，尚待研究的問題。2.重點(diǎn)介紹完成任務(wù)的可能思路和方案；3.需要的主要儀器和設(shè)備等；4.主要參考文獻(xiàn)。1、 課題意義和研究現(xiàn)狀 CO是一種無色，無味的有毒氣體，和空氣密度相差很小。大氣中的CO主要來自大量的機(jī)動車輛尾氣的釋放和鍋爐化石燃料的燃燒。目前，檢測CO濃度的方法主要是電化學(xué)法，氣相色譜法和半導(dǎo)體檢測法，這些方法都存在各自的不足。比如，電化學(xué)法易受雜質(zhì)氣體的影響，色譜法操作復(fù)雜，半導(dǎo)體檢測

6、法阻值漂移大，使用壽命短等。本文采用一種光學(xué)檢測法，利用CO對紅外光譜吸收的原理來檢測其濃度。2、 設(shè)計(jì)研究思路和方案 紅外光譜儀的研究方案中，采用非分散紅外技術(shù)。根據(jù)紅外輻射和氣體分子之間的相互作用，不同氣體對紅外輻射有不同的吸收特征，使用特定波長的光源通過一定濃度的氣體。根據(jù)Lambert-Beer定律，利用差分吸收光譜法計(jì)算被測氣體的濃度。CO的檢測主要根據(jù)CO對4.67微米處波長的輻射有吸收來實(shí)現(xiàn)的。系統(tǒng)的基本組成部分有：紅外光源，樣品槽和參比槽，窄帶濾光片，探測器，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。由紅外光源發(fā)出的輻射，經(jīng)樣品槽和參比槽后通過窄帶濾光片，在窄帶濾光片后放置一個(gè)斬波器，使得通過濾光片的輻射

7、能夠交替的被探測器接收，最后經(jīng)過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。3、參考文獻(xiàn) 1王一邦 船用CO分析儀研制 中國艦船研究院，2012 2丁 蕾 劉文清 張玉鈞等 機(jī)動車尾氣CO和CO2非分光紅外遙測技術(shù)研究 量子電子學(xué)報(bào)， 2003 3張建奇 方小平 紅外物理 西安電子科技大學(xué)出版社，2004 4費(fèi)業(yè)泰 誤差理論與數(shù)據(jù)處理 機(jī)械工業(yè)出版社 5曹才開 檢測技術(shù)與應(yīng)用 中南大學(xué)出版社，2009 6Manne Kihlman. Application of solar FTIR spectroscopy for quantifying gas emissionsDepartment of Radio and

8、Space Science Chalmers University of Technology Gteborg, Sweden， 2005 7 Roland Harig, Gerhard Matz, and Peter Rusch GermanyScanning Infrared Remote Sensing System for Identification,Visualization, and Quantification of Airborne Pollutants Technische Universitt Hamburg-Harburg, 21079 Hamburg, Germany指導(dǎo)教師評語：（建議填寫內(nèi)容：對學(xué)生提出的方案給出評語，明確是否同意開題，提出學(xué)生完成上述任務(wù)的建議、注意事項(xiàng)等） 指導(dǎo)教師簽名： 20 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)過程記錄表 （教師填寫）序號檢查時(shí)間檢查內(nèi)容指導(dǎo)教師階段檢查評語（要指出該階段存在的問題及解決的方法）指導(dǎo)教師簽 名13月中旬1.資料收集情況2.開題報(bào)告完成情況3.外文翻譯完成情況 年 月 日24月上旬1.檢查學(xué)生投入情況2.設(shè)計(jì)論文進(jìn)展情況 年 月 日3