气体检测红外成像仪
发布时间：2021-02-28 12:59
近年来气体泄漏事故屡次发生并造成了严重后果,多数危险气体泄漏后肉眼不易察觉,因此发明一种能对危险气体成像的仪器至关重要。在工业生产中,由于气体泄露导致的爆炸和火灾造成严重的人员财产损失每年都在发生。为解决这一问题,气体检测技术近年来发展迅速。气体红外成像检测技术以其可以快速地定位泄漏源、检测范围大、可检测的危险气体种类多、对远距离探测能力强等优点,成为该领域的研究热点。本课题利用非制冷型红外探测器结合多个滤波片进行对多种危险气体的探测,实现了对长波段范围内多种有毒有害气体的可视化探测。通过对采集到的图像进行非均匀性校正以提高红外图像质量。（1）对红外气体成像原理进行了分析。从微观角度,阐述了气体分子红外吸收的物理特性及振动,为大气对红外波的吸收影响提供依据。介绍了大气窗口并分析了其在危险气体可视化探测中的应用。建立了气体泄漏被动式红外成像的层辐射传输模型,并对层辐射传输模型进行了简化。（2）对总体方案流程进行介绍,对光学模块及视频处理模块进行了详细分析,研制并设计完成了一台能够对气体泄漏现象快速成像、实时检测的气体检测红外成像仪。该设备可在8～14μm红外辐射波段成像范围内,实现对多种...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FLIRGasFindIR系列应用示例
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-4-图1-2GF306泄漏气体红外成像图1-3FLIRGF306泄漏气体HSM红外成像瑞典无人机集成商SkyEyeInnovations与FLIR围绕FLIR热像仪将光学气体成像和空中侦查这两项技术整合在一起，设计出一套基于FLIRG300a热像仪的联合解决方案。FLIRG300a光学气体热像仪内置一个制冷式锑化铟（InSb）探头，能生成320×240像素红外图像。G300a拥有较低的光圈（F）（对镜头速度的定量测量）和较高灵敏度，能够检测到最细微的泄漏。该热像仪还拥有FLIR的高热灵敏度模式（HSM），这进一步增强了其检测能力，能够检测到最细微的气体泄漏如图1-4所示。可以在安全距离外，通过以太网控制FLIRG300a，也可把它轻松集成到TCP/IP网络中。图1-4FLIRG300a的高空探测2019年FLIR公司推出首款低成本固定安装的非制冷型自动泄露检测红外相机GF77a可以检测甲烷、二氧化硫和一氧化二氮等工业气体整合了FLIR高灵敏度模式（HSM）如图1-5所示。GF77a的设计中将其行业领先的气体检测功能与非制冷、固定安装平台相结合，其价格几乎仅为FLIR制冷型平台的一半。
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-4-图1-2GF306泄漏气体红外成像图1-3FLIRGF306泄漏气体HSM红外成像瑞典无人机集成商SkyEyeInnovations与FLIR围绕FLIR热像仪将光学气体成像和空中侦查这两项技术整合在一起，设计出一套基于FLIRG300a热像仪的联合解决方案。FLIRG300a光学气体热像仪内置一个制冷式锑化铟（InSb）探头，能生成320×240像素红外图像。G300a拥有较低的光圈（F）（对镜头速度的定量测量）和较高灵敏度，能够检测到最细微的泄漏。该热像仪还拥有FLIR的高热灵敏度模式（HSM），这进一步增强了其检测能力，能够检测到最细微的气体泄漏如图1-4所示。可以在安全距离外，通过以太网控制FLIRG300a，也可把它轻松集成到TCP/IP网络中。图1-4FLIRG300a的高空探测2019年FLIR公司推出首款低成本固定安装的非制冷型自动泄露检测红外相机GF77a可以检测甲烷、二氧化硫和一氧化二氮等工业气体整合了FLIR高灵敏度模式（HSM）如图1-5所示。GF77a的设计中将其行业领先的气体检测功能与非制冷、固定安装平台相结合，其价格几乎仅为FLIR制冷型平台的一半。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ZYNQ的非制冷红外热像仪设计与实现[J]. 王学敏,牟新刚,王伟,黄德湖. 红外技术. 2019(05)
[2]基于神经网络的红外焦平面光学非均匀性校正改进算法[J]. 李谦,杨波,粟宇路,樊佩琦,刘传明,苏俊波. 红外技术. 2019(03)
[3]气云成像摄像机气体泄漏监测技术研究及应用[J]. 刘欢,胡畔宁,魏莱. 天然气技术与经济. 2019(01)
[4]红外气体分析仪检测氯乙烷浓度的探讨[J]. 辛姿姝. 化工管理. 2014(33)
[5]气体泄漏红外成像检测技术发展综述[J]. 李家琨,金伟其,王霞,金明磊,顿雄,陈骥. 红外技术. 2014(07)
[6]宽波段气体泄漏红外成像检测系统设计[J]. 李家琨,顿雄,金明磊,金伟其,王霞,夏润秋. 红外与激光工程. 2014(06)
[7]基于空域和频域处理的红外图像细节增强算法[J]. 刘斌,金伟其,王岭雪,陈艳,刘崇亮,刘秀. 红外技术. 2011(08)
博士论文
[1]红外图像质量提升关键技术研究[D]. 荣生辉.西安电子科技大学 2018
[2]红外热成像甲烷气体探测与识别系统关键技术研究[D]. 熊仕富.长春理工大学 2018
硕士论文
[1]基于ZYNQ的视频关键帧提取系统设计[D]. 逯宏超.中北大学 2019
[2]图像去雾中的细节和色彩增强算法研究[D]. 胡欢君.华中师范大学 2019
[3]双目头盔显示器系统集成设计[D]. 王帅.东南大学 2018
[4]基于红外高光谱成像的气体监测技术研究[D]. 金亚亮.哈尔滨工程大学 2018
[5]气体多光谱成像探测系统的设计及方法研究[D]. 陈文生.北京交通大学 2018
[6]易燃易爆气体泄漏检测系统研究[D]. 定康.武汉工程大学 2017
[7]易燃易爆气体泄漏红外视频图像检测方法研究[D]. 王敏.武汉工程大学 2017
[8]主被动双调Q全固态Ho:YAG激光器研究[D]. 李余沛.哈尔滨工业大学 2015
[9]智能化红外图像非均匀性校正算法及其FPGA实现[D]. 张桥舟.南京理工大学 2014
[10]Android平台下Wi-Fi定位系统的设计与实现[D]. 武文龙.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3055886
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FLIRGasFindIR系列应用示例
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-4-图1-2GF306泄漏气体红外成像图1-3FLIRGF306泄漏气体HSM红外成像瑞典无人机集成商SkyEyeInnovations与FLIR围绕FLIR热像仪将光学气体成像和空中侦查这两项技术整合在一起，设计出一套基于FLIRG300a热像仪的联合解决方案。FLIRG300a光学气体热像仪内置一个制冷式锑化铟（InSb）探头，能生成320×240像素红外图像。G300a拥有较低的光圈（F）（对镜头速度的定量测量）和较高灵敏度，能够检测到最细微的泄漏。该热像仪还拥有FLIR的高热灵敏度模式（HSM），这进一步增强了其检测能力，能够检测到最细微的气体泄漏如图1-4所示。可以在安全距离外，通过以太网控制FLIRG300a，也可把它轻松集成到TCP/IP网络中。图1-4FLIRG300a的高空探测2019年FLIR公司推出首款低成本固定安装的非制冷型自动泄露检测红外相机GF77a可以检测甲烷、二氧化硫和一氧化二氮等工业气体整合了FLIR高灵敏度模式（HSM）如图1-5所示。GF77a的设计中将其行业领先的气体检测功能与非制冷、固定安装平台相结合，其价格几乎仅为FLIR制冷型平台的一半。
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-4-图1-2GF306泄漏气体红外成像图1-3FLIRGF306泄漏气体HSM红外成像瑞典无人机集成商SkyEyeInnovations与FLIR围绕FLIR热像仪将光学气体成像和空中侦查这两项技术整合在一起，设计出一套基于FLIRG300a热像仪的联合解决方案。FLIRG300a光学气体热像仪内置一个制冷式锑化铟（InSb）探头，能生成320×240像素红外图像。G300a拥有较低的光圈（F）（对镜头速度的定量测量）和较高灵敏度，能够检测到最细微的泄漏。该热像仪还拥有FLIR的高热灵敏度模式（HSM），这进一步增强了其检测能力，能够检测到最细微的气体泄漏如图1-4所示。可以在安全距离外，通过以太网控制FLIRG300a，也可把它轻松集成到TCP/IP网络中。图1-4FLIRG300a的高空探测2019年FLIR公司推出首款低成本固定安装的非制冷型自动泄露检测红外相机GF77a可以检测甲烷、二氧化硫和一氧化二氮等工业气体整合了FLIR高灵敏度模式（HSM）如图1-5所示。GF77a的设计中将其行业领先的气体检测功能与非制冷、固定安装平台相结合，其价格几乎仅为FLIR制冷型平台的一半。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ZYNQ的非制冷红外热像仪设计与实现[J]. 王学敏,牟新刚,王伟,黄德湖. 红外技术. 2019(05)
[2]基于神经网络的红外焦平面光学非均匀性校正改进算法[J]. 李谦,杨波,粟宇路,樊佩琦,刘传明,苏俊波. 红外技术. 2019(03)
[3]气云成像摄像机气体泄漏监测技术研究及应用[J]. 刘欢,胡畔宁,魏莱. 天然气技术与经济. 2019(01)
[4]红外气体分析仪检测氯乙烷浓度的探讨[J]. 辛姿姝. 化工管理. 2014(33)
[5]气体泄漏红外成像检测技术发展综述[J]. 李家琨,金伟其,王霞,金明磊,顿雄,陈骥. 红外技术. 2014(07)
[6]宽波段气体泄漏红外成像检测系统设计[J]. 李家琨,顿雄,金明磊,金伟其,王霞,夏润秋. 红外与激光工程. 2014(06)
[7]基于空域和频域处理的红外图像细节增强算法[J]. 刘斌,金伟其,王岭雪,陈艳,刘崇亮,刘秀. 红外技术. 2011(08)
博士论文
[1]红外图像质量提升关键技术研究[D]. 荣生辉.西安电子科技大学 2018
[2]红外热成像甲烷气体探测与识别系统关键技术研究[D]. 熊仕富.长春理工大学 2018
硕士论文
[1]基于ZYNQ的视频关键帧提取系统设计[D]. 逯宏超.中北大学 2019
[2]图像去雾中的细节和色彩增强算法研究[D]. 胡欢君.华中师范大学 2019
[3]双目头盔显示器系统集成设计[D]. 王帅.东南大学 2018
[4]基于红外高光谱成像的气体监测技术研究[D]. 金亚亮.哈尔滨工程大学 2018
[5]气体多光谱成像探测系统的设计及方法研究[D]. 陈文生.北京交通大学 2018
[6]易燃易爆气体泄漏检测系统研究[D]. 定康.武汉工程大学 2017
[7]易燃易爆气体泄漏红外视频图像检测方法研究[D]. 王敏.武汉工程大学 2017
[8]主被动双调Q全固态Ho:YAG激光器研究[D]. 李余沛.哈尔滨工业大学 2015
[9]智能化红外图像非均匀性校正算法及其FPGA实现[D]. 张桥舟.南京理工大学 2014
[10]Android平台下Wi-Fi定位系统的设计与实现[D]. 武文龙.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3055886
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