导读:本文包含了多组分气体论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:气体,光谱,多组,定量分析,可编程,分解,传感器。
多组分气体论文文献综述
杨文康,方勇华,刘家祥,吴越,张蕾蕾[1]（2019）在《基于改进非负矩阵分解的多组分气体光谱解混算法》一文中研究指出从重迭情况严重的混合气体光谱中解析出单一纯光谱数据,一直是光谱解析的难点。为了得到理想的解混精度,采用改进的非负矩阵分解算法,引入光谱的相关性约束与平滑性约束,并给出优化的梯度下降法的迭代步长,以避免算法收敛到局部不稳定点带来的影响.改进的算法既综合了矩阵的分解误差,又考虑了混合光谱特性的影响。实验数据表明,改进的非负矩阵分解得到的解混结果能够准确解析出各源光谱的特征峰形状,并且各解混结果之间几乎没有混合迭加影响部分,可以满足后续的光谱识别工作。(本文来源于《量子电子学报》期刊2019年06期）
段小丽,王明泉[2]（2019）在《改进型PSO-SVM算法对井下多组分气体定量分析的研究》一文中研究指出对于多组分混合气体定量分析而言,基于特征光谱的定量分析技术具有不可比拟的优势,而定量检测效率与精度取决于其采用的光谱数据处理算法的优劣。优化光谱分析算法参数与改进光谱数据处理方式是提高定量分析速度与精度的重要手段。针对井下多组分气体定量分析建模过程中支持向量机(SVM)参数难以确定,并且随组分数增多而呈指数增长的光谱数据运算量的问题,提出了一种改进型粒子群优化-支持向量机(PSO-SVM)算法。该算法主要针对多组分气体混合光谱数据量大,光谱特征信息存在交迭的问题进行研究。通过粒子变异约束PSO算法的收敛路径,再通过粒子信息共享提高模型优化效率,最后利用设置动态不敏感区提高模型精度。设计了一种井下多组分气体快速定量检测系统。该系统由CPU控制信号调制模块驱动红外光源,信号光经过滤尘除湿后的气室照射在探测器上。在压力与温度传感器补偿的基础上,由信号处理模块将探测得到的光信号量化传入CPU,最终,结合改进型PSO-SVM算法实现各组分气体浓度的定量分析。在完成井下实际样气采集、预处理的基础上,对浓度范围0～10.0%的CH_4和浓度范围0～1.0%的C_2H_6, C_3H_8, SO_2和CO_2共5种组分的混合气体进行了测试,获得了800组红外光谱数据,其中训练集400组,验证集400组。采用SVM建立了多组分气体的定量分析模型,利用改进型PSO对SVM中的参数进行了优化,并将获得的最优参数重建了定量分析模型。对采集的红外光谱数据分别由本算法与传统BP网络算法进行各组分气体浓度反演,实验结果显示,由于变异粒子对其产生的约束,使最优值收敛范围变小,从而提高了收敛速度,该算法建模时间仅为传统方法的1/10;由于通过气体光谱特性给出不敏感区,使特征光谱计算时交叉敏感效率降低,从而提高了模型预测的准确度,平均误差约为传统方法的1/5。由此可见,该算法在全局优化及快速收敛方面得到了显着提升,改进型PSO结合SVM用于井下多组分气体定量分析是可行的。改进型PSO-SVM算法对于多组分气体混合红外光谱数据的分离具有很好的适用性,其有一定的实际应用价值。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2019年09期）
叶刚,赵静,陈建伟[3]（2019）在《基于NDIR原理的多组分气体在线监测系统的设计与实现》一文中研究指出传统电化学法可燃及有毒有害气体报警传感器应用于城市下水道管网、公厕、小区的化粪池等场合。由于设备经常处于高温高湿环境,传感器的敏感元经常存在快速劣化现象,设备稳定使用周期急剧缩短,为用户带来大量的系统维护和耗材成本的问题。设计并实现采用热释电材料传感器,基于非分散红外光谱吸收原理的多组分气体监测报警系统。实验结果表明,该系统以较低的综合使用成本完全实现了传统电化学传感器的替代,适合市政、化工、石油等可燃及有毒有害气体监测的场合使用。(本文来源于《计算机应用与软件》期刊2019年08期）
孟庆国[4]（2019）在《多组分气体水合物结构特征及生成分解过程研究》一文中研究指出多组分气体水合物在自然界广泛分布。相较于甲烷水合物,多组分气体水合物在微观结构特征、生成分解动力学、热力学及微观分布等关键基础特性研究方面仍十分薄弱。研究获取多组分气体水合物基础特性的新认识,对多组分气体水合物资源勘查及开发利用具有重要的科学和现实意义。本文在以多组分气体水合物为主要研究对象,采用实验模拟方法,综合运用X射线衍射、固体核磁共振、拉曼光谱及X射线计算机层析扫描(X-CT)及可视化等多种先进实验技术方法,重点就多组分气体水合物的微观结构特征、谱学特征、生成分解动态过程及微观赋存状态等关键特性进行了综合研究,得到主要认识如下:研究发现,气体水合物的晶胞参数与客体分子的尺寸及含量有关:单一组分气体水合物,其客体分子范德华直径与相应水合物的晶胞参数大小总体呈现正相关关系,双组分气体水合物的晶胞大小主要受控于大尺寸客体分子的含量,而复杂组分气体水合物的晶胞参数与气体组成中小分子含量存在一定的对应关系。温度变化对水合物的晶胞参数有较为明显的影响,I型结构甲烷水合物和II结构复杂组分气体晶胞参数与温度变化间各自符合相应的二次函数关系。核磁定量实验表明,尺寸较大的客体分子几乎完全占据II型结构水合物大笼,而尺寸较小分子(甲烷)的填充率明显较I型结构水合物偏低。客体分子的填充率差异在一定程度上能够解释水合物晶胞参数受控于较大尺寸客体分子原因。厘定了多组分气体水合物的拉曼光谱特征。对比分析了单组分、双组分及复杂组分气体水合物拉曼光谱特征,确定了不同笼型结构中客体分子的拉曼特征谱线及其归属。研究认为,多组分水合物无法直接由甲烷谱峰推断甲烷分子填充在何种笼型结构,需结合其它客体分子的拉曼特征谱峰(如烷烃类的C-C键伸缩振动频率)来对水合物的结构特征做出综合判断。实验表明,8组复杂组分气体水合物样品的拉曼光谱特征基本相同,均符合II型结构水合物的拉曼光谱特征,甲烷在大笼中的绝对占有率普遍较低,沉积物及粒径范围未对水合物拉曼光谱特征产生显着影响。确定了我国南海和祁连山冻土区天然气水合物样品的微观结构特征。实验获取了南海神狐海域及珠江口盆地水合物的晶胞参数、笼占有率和水合指数,首次测定了神狐海域天然气水合物样品的热膨胀特性,并对比分析了不同海域水合物晶体结构特征及其差异原因。厘定了祁连山天然气水合物拉曼光谱特征。青海聚乎更叁露天钻探区内不同钻孔、不同埋深水合物样品均符合II型结构水合物的拉曼光谱特征,主要含有甲烷、乙烷、丙烷及丁烷等组分,甲烷主要分布在水合物小笼中,且填充率较低,样品中普遍含有氮气组分,并首次发现我国冻土区水合物含硫化氢组分。多组分水合物聚集过程呈现明显的“界面优势”现象。反应体系内的“界面”(气液界面和反应釜壁及沉积介质)为水合物快速成核和大量聚集的提供了有利条件,冻土岩心为水合物快速生成提供了“界面优势”,明显缩短了水合物的成核和生长过程。实验发现,气体组成、溶液体系及沉积介质等因素未对恒容条件下多组分水合物分解条件产生显着影响。多组分气体水合物分解过程伴随不同组分在气、液、固叁相间的再分配过程,恒容条件下测定的多组分水合物的稳定条件实际是动态变化的稳定条件。石英砂+甲烷水合物、祁连山冻土区天然气水合物以及南海神狐海域天然气水合物真空分解过程压力增长总体呈现“快-慢-快”的特点,符合水合物“自保护效应”现象。孔隙型空间(石英砂、氧化铝球及固结Berea砂岩)内多组分水合物的微观分布随水合物含量(饱和度)变化呈现显着的动态演变特征:生成初期水合物以悬浮模式为主,反应中期为悬浮与接触共存模式,而反应后期主要以接触模式分布为主。裂隙型(祁连山岩心)空隙空间水合物主要沿裂隙方向生长,其生成与分布特征明显受裂隙传质过程控制。研究结果对祁连山冻土区天然气水合物的成藏和开发研究具有一定的启示意义。(本文来源于《中国地质科学院》期刊2019-05-30）
郭秀娅[5]（2019）在《多组分气体输运的广义迁移格子Boltzmann模型及其应用研究》一文中研究指出多组分气体输运在温室气体的埋存、新型燃料电池的设计等领域普遍存在,并且随着当今时代对能耗较低的高新技术产业发展的需要,日益成为环境、资源、新能源等领域急需解决的一个共性科学问题。已有研究表明多组分气体在流动及扩散过程中,不仅包含同种分子间的相互碰撞,同时还涉及不同分子及分子与壁面间的相互作用,此时描述两组分扩散的经典Fick定律已不再成立,通常需要由基于Maxwell-Stefan理论的多个耦合的对流扩散方程来描述。然而,由于多组分气体的分子属性及多场耦合的特点,使得实验和传统的数值方法在研究该类复杂问题时均面临较大的挑战。近年来,基于气体动理学理论而来的介观格子Boltzmann(LB)方法,鉴于其微观本质和介观的特点,使其不但可以直观的描述气体组分及气固间的相互作用,而且便于处理复杂结构,这也进一步推动了该方法在多组分气体传输方面的应用。目前,尽管国内外学者已在多组分气体的LB模型及其输运过程的研究方面取得了部分研究成果,但仍有一些基本问题尚未解决。比如,在研究多个不同组分构成的混合物体系时,由于组分不同的分子速度通常需要多套网格,以致迭代过程中将多次使用插值,极大的降低了模型的稳定性和计算效率。正是基于这一研究背景,本文首先针对描述两组分传输的对流扩散方程建立了广义迁移的LB模型,并构造了相应的反弹边界处理格式,在此基础上,我们又发展了描述多组分输运的广义迁移LB模型并推广到多孔介质中两组分扩散问题的研究中。我们的主要工作分为以下几个方面:(1)首先建立了求解一般变系数对流扩散方程的广义迁移LB模型,并且通过严格的Chapman-Enskog分析,当前的模型可以准确地恢复到宏观方程。此外,对比已有模型,我们易知经典的Lax-Wendroff格式、分数迁移格式均为当前模型的两种特例。数值结果也表明,适当调节迁移步中引入的两个自由参数,当前模型在稳定性和准确度方面均可优于BGK模型。(2)构造了一种新的半步长反弹边界处理格式,用来求解具有混合边界条件的对流扩散方程。该格式的设计主要是基于经典的多尺度分析技术—-渐近分析,这也从理论上保证了当前格式的二阶收敛精度。通过与已有的几种边界处理格式进行数值对比,我们发现该格式的收敛精度确实明显高于现存模型。此外,为了消除数值滑移,我们关于单向的稳态问题进行了边界格式的离散效应分析,并推导出当前广义迁移模型等价的有限差分格式及其最优松弛时间与两个自由参数之间的关系。(3)建立了描述多组分气体输运的广义迁移LB模型,克服了前人在研究不同分子质量比的多组分混合物时需要使用多套网格或者多次插值的缺点。通过Chapman-Enskog分析,进一步证明当前模型可以准确地恢复到描述多组分气体流动的Navier-Stokes方程和多个组分扩散的Maxwell-Stefan方程。此外,该模型也适用于具有较大分子质量比及不同粘性的混合物体系。通过与前人的实验、理论或数值结果的定量对比,我们发现当前模型均表现较好,且能够很好地捕捉到多组分体系中经常出现的反常扩散现象。(4)基于上述发展的LB模型,我们进一步研究了两组分气体在多孔介质中的扩散问题。为了更加方便的处理多孔介质这一复杂结构,这里采用了我们发展的反弹边界处理格式。通过分别研究两种不同质量比的两组分混合物在多孔介质内扩散的问题,我们发现,虽然两组分的扩散在多孔介质的孔隙中均呈连续分布,然而针对具有不同分子量的混合物时,分子质量轻的组分明显较分子质量重的组分扩散速度快。总之,本文不但进一步发展了针对一般对流扩散方程及多组分输运问题的LB模型,而且提出了一种易于处理复杂几何结构的反弹边界处理格式。此外,我们还基于上述工作初步研究了多孔介质中的两组分扩散问题,这些工作都为深入探究多组分气体的传输机理奠定了必要的基础。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-05-01）
郭素青[6]（2019）在《录井原位多组分气体拉曼光谱分析系统的设计》一文中研究指出录井在油田勘探开发中具有重要意义,准确的录井分析结果能增加油气的开采效率及产量。我国录井分析技术主要以气相色谱检测为主,然而该技术存在分析周期长、检测气体类型有限、以及辅助设备多、操作复杂等缺点。此外,拉曼光谱分析技术在气体检测方面具有分析速度快、非接触式以及检测效率高等优点,但是在用于录井分析时还不够完善,仅靠引进国外拉曼光谱分析仪进行录井分析,成本昂贵。因此,本文首先对基于拉曼光谱的录井气体定量分析检测技术进行研究,然后利用径向基神经网络及遗传算法对录井原位多组分气体各组分含量进行定量分析。本文主要研究内容和成果如下:1、录井拉曼光谱检测系统设计拉曼光谱检测系统主要由拉曼光谱仪、嵌入式控制器、计算机、气体预处理单元等组成。该系统主要通过嵌入式控制单元实现拉曼光谱检测系统的温度、压力和流量的恒定,然后使用计算机完成实验数据处理,从而实现录井气体拉曼光谱数据的采集和分析。实验结果表明拉曼光谱信号明显,信噪比符合检测要求。2、多通道标定装置系统设计多通道标定装置主要由调压阀、质量流量计、混气腔等组成。该装置能够将标准烷烃单质气体按一定比例混合,得到已知各组分浓度的混合气体,为建立GA-RBFNN模型提实验样品,配置的实验样品由Agilent 6820色谱仪验证。实验结果表明,多通道标定装置制备的样本气体平均误差为2.4%,满足实验要求。3、录井气体各组分定量分析本文采用正交试验设计多组试验样本,利用多通道标定装置配置实验样品,使用拉曼光谱检测系统得到实验样品的拉曼光谱,将径向基神经网络与遗传算法相结合,建立GA-RBFNN定量分析模型,完成录井气体(CH4、C2H6、C3H8、n-C4H10、i-C4H10、n-C5H12)各组分定量分析。实验结果表明,录井气体各组分预测浓度与实际浓度的相关系数分别为:0.9888、0.9897、0.9882、0.9886、0.9897、0.9902;预测浓度均方根误差RMSEP分别为:0.482、0.648、0.569、0.521、0.729、0.642,说明建立的GA-RBFNN模型能够快速准确地对录井气体进行定量分析。(本文来源于《天津工业大学》期刊2019-02-24）
张宏坤[7]（2018）在《多组分气体混合物最大试验安全间隙的估算》一文中研究指出根据最大试验安全间隙或最小点燃电流比,对爆炸性气体或混合物进行分级,是合理选择防爆电气设备的前提条件。对单组分气体和多组分气体混合物的分级方法进行了较系统的分析总结。根据GB 50058—2014和NFPA 497 (2017版),介绍了3种估算多组分气体混合物MESG的方法,结合示例,对3种MESG估算方法的计算公式及其适用条件进行了阐述,可对解决多组分气体混合物的分级提供技术参考。(本文来源于《石油化工安全环保技术》期刊2018年06期）
张维,陈报章,赵亮[8]（2018）在《便携式多组分气体分析仪的研制》一文中研究指出针对气体分析仪存在稳定性差、测量精度不高、分析气体种类单一等问题,设计了一种基于红外吸收法的便携式多组分气体分析仪。系统选用新型数字式红外传感器S-Module来采集工业废气中的SO_2、NO等气体,通过相应测量电路把传感器测得到的气体的浓度信息转换为单片机可处理的数字信息,最后利用LCD屏实时显示各种气体的浓度值。试验结果表明:系统可同时检测多种气体的浓度值,具有测量精度高、稳定性以及实时性好等优点。(本文来源于《仪表技术与传感器》期刊2018年11期）
王洋洋,秦浩,杨永超,刘玺,陈中[9]（2018）在《电化学多组分气体传感器设计与性能分析》一文中研究指出设计并制备了一种用于NO_2,NH3,SO_2,H2S气体检测的电化学多组分气体传感器。选用电化学性质稳定,饱和蒸气压低,对气体选择性好的室温离子液体作为电化学气体传感器的电解液,实现了传感器对被测气体的选择性测量,同时解决了传统电化学气体传感器电解液易干涸,使用寿命短的问题。设计了开放式、集成化的电解池作为传感器的敏感单元,实现了多组分电化学气体传感器的微型化结构设计,同时开放式电解池结构有利于被测气体在电极上的扩散,提高了传感器的响应速度。采用电化学工作站对传感器的性能进行分析,传感器响应时间(τ90)小于20 s,测量精度优于±1.5%FS。分析结果表明:设计制做的多组分电化学气体传感器具有对气体选择性好、响应速度快、测量精度高的特点。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2018年11期）
杨飞,谢涛,于重重,苏维均[10]（2018）在《基于FPGA的多组分气体监测装置设计》一文中研究指出气体传感器往往存在交叉敏感性,传统复合气体检测的精度低且耗时长。设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多组分气体监测装置,以气体传感器阵列为基础,在FPGA上设计硬件神经网络控制器,对多传感器数据进行融合。通过分段拟合及流水线的设计思路,在FPGA上实现了硬件Sigmoid函数。仿真及应用表明:设计的装置具有检测精度高、响应快的优势及良好的扩展性。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2018年10期）
多组分气体论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
对于多组分混合气体定量分析而言,基于特征光谱的定量分析技术具有不可比拟的优势,而定量检测效率与精度取决于其采用的光谱数据处理算法的优劣。优化光谱分析算法参数与改进光谱数据处理方式是提高定量分析速度与精度的重要手段。针对井下多组分气体定量分析建模过程中支持向量机(SVM)参数难以确定,并且随组分数增多而呈指数增长的光谱数据运算量的问题,提出了一种改进型粒子群优化-支持向量机(PSO-SVM)算法。该算法主要针对多组分气体混合光谱数据量大,光谱特征信息存在交迭的问题进行研究。通过粒子变异约束PSO算法的收敛路径,再通过粒子信息共享提高模型优化效率,最后利用设置动态不敏感区提高模型精度。设计了一种井下多组分气体快速定量检测系统。该系统由CPU控制信号调制模块驱动红外光源,信号光经过滤尘除湿后的气室照射在探测器上。在压力与温度传感器补偿的基础上,由信号处理模块将探测得到的光信号量化传入CPU,最终,结合改进型PSO-SVM算法实现各组分气体浓度的定量分析。在完成井下实际样气采集、预处理的基础上,对浓度范围0～10.0%的CH_4和浓度范围0～1.0%的C_2H_6, C_3H_8, SO_2和CO_2共5种组分的混合气体进行了测试,获得了800组红外光谱数据,其中训练集400组,验证集400组。采用SVM建立了多组分气体的定量分析模型,利用改进型PSO对SVM中的参数进行了优化,并将获得的最优参数重建了定量分析模型。对采集的红外光谱数据分别由本算法与传统BP网络算法进行各组分气体浓度反演,实验结果显示,由于变异粒子对其产生的约束,使最优值收敛范围变小,从而提高了收敛速度,该算法建模时间仅为传统方法的1/10;由于通过气体光谱特性给出不敏感区,使特征光谱计算时交叉敏感效率降低,从而提高了模型预测的准确度,平均误差约为传统方法的1/5。由此可见,该算法在全局优化及快速收敛方面得到了显着提升,改进型PSO结合SVM用于井下多组分气体定量分析是可行的。改进型PSO-SVM算法对于多组分气体混合红外光谱数据的分离具有很好的适用性,其有一定的实际应用价值。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多组分气体论文参考文献
[1].杨文康,方勇华,刘家祥,吴越,张蕾蕾.基于改进非负矩阵分解的多组分气体光谱解混算法[J].量子电子学报.2019
[2].段小丽,王明泉.改进型PSO-SVM算法对井下多组分气体定量分析的研究[J].光谱学与光谱分析.2019
[3].叶刚,赵静,陈建伟.基于NDIR原理的多组分气体在线监测系统的设计与实现[J].计算机应用与软件.2019
[4].孟庆国.多组分气体水合物结构特征及生成分解过程研究[D].中国地质科学院.2019
[5].郭秀娅.多组分气体输运的广义迁移格子Boltzmann模型及其应用研究[D].华中科技大学.2019
[6].郭素青.录井原位多组分气体拉曼光谱分析系统的设计[D].天津工业大学.2019
[7].张宏坤.多组分气体混合物最大试验安全间隙的估算[J].石油化工安全环保技术.2018
[8].张维,陈报章,赵亮.便携式多组分气体分析仪的研制[J].仪表技术与传感器.2018
[9].王洋洋,秦浩,杨永超,刘玺,陈中.电化学多组分气体传感器设计与性能分析[J].传感器与微系统.2018
[10].杨飞,谢涛,于重重,苏维均.基于FPGA的多组分气体监测装置设计[J].传感器与微系统.2018
论文知识图
