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基于TMS320LF2812的本安型智能气体爆炸性检测仪的研制

作　者: 王贝贝
导　师: 彭继慎
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: DSP(数字信号处理) 爆炸三角形二次爆炸气体检测
分类号: TP216
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 45次
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内容摘要

本文以测爆装置的研制为课题背景,将爆炸三角形理论和测爆装置的检测技术相结合,给出了本安型爆炸性分析仪的总体设计要求及软硬件设计思路,详细介绍了采空区瓦斯爆炸的特点和影响瓦斯爆炸界限的因素,依据动态“三角形”法判断爆炸危险性,依据“三角形作图法”确定爆炸三角形的三个顶点,详细分析论述了影响爆炸三角形确定的各种因素。采用DSP技术,及时对各传感器采集到的信号进行分析处理,减少整个装置的响应时间,以实现尽快发现危险。该装置即可由工作人员随身携带,实时判断井下有无爆炸危险,为井下安全作业提供预报信息,也可对发生瓦斯爆炸后的封闭现场进行取样测量,针对测量结果确定应对措施,本装置具有一定的实用价值。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 选题背景  8
  1.2 智能气体爆炸性检测仪的国内外发展的状况  8-10
  1.3 开发煤矿气体检测仪表的现实意义和应用前景  10-11
  1.4 本文的主要研究内容  11-12
2 本安型智能气体爆炸性检测仪的设计要求和功能  12-18
  2.1 瓦斯爆炸条件及二次爆炸理论  12-16
    2.1.1 瓦斯爆炸条件  12
    2.1.2 二次爆炸理论  12-13
    2.1.3 爆炸界限及其主要影响因素  13
    2.1.4 温度对爆炸界限的影响  13-14
    2.1.5 气压对爆炸界限的影响  14
    2.1.6 氧浓度对爆炸界限的影响  14-15
    2.1.7 失爆氧浓度与温度的变化关系  15-16
    2.1.8 多种可燃气体共存时爆炸危险性的判定  16
  2.2 测爆装置的控制算法选用  16
  2.3 测爆装置的总体要求  16-17
  2.4 测爆装置的设计要求  17-18
3 本安型智能气体爆炸性检测仪的硬件电路设计  18-35
  3.1 系统硬件框图  18
  3.2 气体传感器的分类与选型  18-21
    3.2.1 甲烷传感器的选型及工作原理  19
    3.2.2 二氧化碳传感器的选型及工作原理  19-20
    3.2.3 氧气和一氧化碳传感器的选型及工作原理  20-21
  3.3 CPU的选择及其外围电路  21-22
    3.3.1 CPU的选择  21-22
    3.3.2 CPU的外围电路  22
  3.4 系统电源  22-24
    3.4.1 电压转换电路  22-24
  3.5 传感器加热回路及其放大滤波电路  24-28
    3.5.1 甲烷红外传感器的应用回路及其放大滤波电路  24-26
    3.5.2 二氧化碳传感器的加热回路及其后置放大滤波电路  26-27
    3.5.3 一氧化碳和氧气传感器的后置放大滤波电路  27-28
  3.6 温度测量  28-29
  3.7 液晶显示  29
  3.8 声光报警电路  29-30
  3.9 键盘电路  30
  3.10 铁电存储器电路  30-31
  3.11 一键开关机电路  31-32
  3.12 抗干扰设计  32-35
4 本安型智能气体爆炸性检测仪的软件设计  35-48
  4.1 气体爆炸相关算法及软件实现  35-39
    4.1.1 爆炸三角形参数的确定  36-38
    4.1.2 爆炸三角形的确定  38-39
  4.2 主CPU相关软件设计  39-42
    4.2.1 DSP I/O口设置  39-41
    4.2.2 DSP ADC的设计  41-42
  4.3 气体和温度检测软件设计  42-46
    4.3.1 温度传感器相关软件设计  42-43
    4.3.2 甲烷传感器相关软件设计  43-46
  4.4 可爆性分析软件设计  46-48
5 系统硬软件调试  48-52
  5.1 硬件调试  48-49
  5.2 软件调试  49-52
6 结论  52-53
参考文献  53-55
致谢  55-56
攻读学位期间发表的论文  56

基于TMS320LF2812的本安型智能气体爆炸性检测仪的研制

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