安全仪器仪表检测论文

室内空气质量检测与传感器的应用 [摘要]室内空气品质对人的影响至关重要,利用传感器检测空气质量是当今流行的一种方法,本文介绍了传感器在空气质量检测方面的原理应用,分析了当前气体传感器的优点和不足,以及气体传感器的发展趋势和前景。 [关键词]空气质量 气体传感器 室内环境污染 一、空气对于人的重要性 人们每时每刻都离不开氧,并通过吸入空气而获得氧。一个成年人每天需要吸入空气达6500升以获得足够的氧气,因此,被污染了的空气对人体健康有直接的影响。人的一生中有90%以上时间在室内度过,可见,室内空气品质对人的影响更是至关重要。 二、室内环境污染背景 当今,人类正面临“煤烟污染”、“光化学烟雾污染”之后,又出现了“室内空气污染”为主的第三次环境污染。美国专家检测发现,在室内空气中存在500多种挥发性有机物,其中致癌物质就有 20多种,致病病毒 200多种。危害较大的主要有:氡、甲醛、苯、氨以及酯、三氯乙烯等。大量触目惊心的事实证实,室内空气污染已成为危害人类健康的“隐形杀手”,也成为全世界各国共同关注的问题。据统计,全球近一半的人处于室内空气污染中,室内环境污染已经引起的呼吸道疾病,22%的慢性肺病和15%的气管炎、支气管炎和肺癌。 三、关于开展室内空气质量服务的几点设想 1.着手调查国内家庭和办公室内空气质量的基本情况。 2.了解并着手引进室内空气质量检测设备。 3.进行规模较大的宣传活动,首先应由气象主管部门与环保主管部门联合建立室内空气质量问题的管理机制。 4.对国际环保部门有关室内空气质量的法规、技术标准、室内污染测定方法及对测定仪器等问题进行专门的调查和研究。 四、空气检测仪的强力武器——传感器 检测技术是人们认识和改造世界的一种必不可少的重要技术手段。而传感器是科学实验和工业生产等活动中对信息资源的开发获取、传输与处理的一种重要工具。下面将介绍六种在空气质量检测方面发挥重要作用的传感器。 1.金属氧化物半导体式传感器。金属氧化物半导体式传感器利用被测气体的吸附作用,改变半导体的电导率,通过电流变化的比较,激发报警电路。由于半导体式传感器测量时受环境影响较大,输出线形不稳定。金属氧化物半导体式传感器,因其反应十分灵敏,故目前广泛使用的领域为测量气体的微漏现象。 2.催化燃烧式传感器。催化燃烧式传感器原理是目前最广泛使用的检测可燃气体的原理之一,具有输出信号线形好、指数可靠、价格便宜、无与其他非可燃气体的交叉干扰等特点。催化燃烧式传感器采用惠斯通电桥原理,感应电阻与环境中的可燃气体发生无焰燃烧,是温度使感应电阻的阻值发生变化,打破电桥平衡,使之输出稳定的电流信号,再经过后期电路的放大、稳定和处理最终显示可靠的数值。 3.定电位电解式传感器。定电位电解式传感器是目前测毒类现场最广泛使用的一种技术,在此方面国外技术领先,因此此类传感器大都依赖进口。定电位电解式气体传感器的结构:在一个塑料制成的筒状池体内,安装工作电极、对电极和参比电极,在电极之间充满电解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在顶部封装。前置放大器与传感器电极的连接,在电极之间施加了一定的电位,使传感器处于工作状态。气体与的电解质内的工作电极发生氧化或还原反应,在对电极发生还原或氧化反应,电极的平衡电位发生变化,变化值与气体浓度成正比。 4.迦伐尼电池式氧气传感器。迦伐尼电池式氧气传感器的结构:在塑料容器的一面装有对氧气透过性良好的、厚10-30μm的聚四氟乙烯透气膜,在其容器内侧紧粘着贵金属(铂、黄金、银等)阴电极,在容器的另一面内侧或容器的空余部分形成阳极(用铅、镉等离子化倾向大的金属)。用氢氧化钾。氧气在通过电解质时在阴阳极发生氧化还原反应,使阳极金属离子化,释放出电子,电流的大小与氧气的多少成正比,由于整个反应中阳极金属有消耗,所以传感器需要定期更换。目前国内技术已日趋成熟,完全可以国产化此类传感器 5.红外式传感器。红外式传感器利用各种元素对某个特定波长的吸收原理,具有抗中毒性好,反应灵敏,对大多数碳氢化合物都有反应。但结构复杂,成本高。 光离子化气体传感器。PID由紫外灯光源和离子室等主要部分构成,在离子室有正负电极,形成电场,待测气体在紫外灯的照射下,离子化,生成正负离子,在电极间形成电流,经放大输出信号。PID具有灵敏度高,无中毒问题,安全可靠等优点。 五、气体检测仪器仪表产业发展现状深度分析 近年来,随着中国经济的高速发展,仪器仪表产业也得到了快速发展,自2004年产销首次突破千亿元大关,行业发展进入了快车道,2006年行业总产值突破两千亿元;2007年仪器仪表行业总产值达3078亿元,增长率高达;据仪器仪表行业协会统计,08年上半年仪器仪表行业总产值实现 亿元,同比增长,其中分析仪器、环境监测仪器仪表增长率高达32%。 科学技术的进步为气体检测仪器仪表行业的发展提供了条件,市场和政府政策的推动、人们安全意识的提高、相关法规法律的完善是气体检测行业发展的核心动力,这些推动使气体检测仪器仪表行业处于产业高速增长期。 从技术发展的角度看,根据使用传感器原理的不同,常见的气体检测仪器仪表各自有适用气体及应用领域,新技术新产品正在成为未来气体检测仪器仪表的主流。 六、对未来空气质量检测的展望 随着人们生活水平的不断提高和对环保的日益重视,对各种有毒、有害气体的探测,对大气污染、工业废气的监测以及对食品和居住环境质量的检测都对气体传感器提出了更高的要求。纳米、薄膜技术等新材料研制技术的成功应用为气体传感器集成化和智能化提供了很好的前提条件。气体传感器将在充分利用微机械与微电子技术、计算机技术、信号处理技术、传感技术、故障诊断技术、智能技术等多学科综合技术的基础上得到发展。研制能够同时监测多种气体的全自动数字式的智能气体传感器将是该领域的重要研究方向。 参考文献: [1]陈艾.敏感材料与传感器[M].北京:高等教育出版社. [2]高晓蓉.传感器技术[M].成都:西安交通大学出版社. [3]彭军.传感器与检测技术[M].北京:高等教育出版社. [4]王元庆.新型传感器原理及应用[M].北京:机械工业出版社. [5]赵茂泰.智能仪器原理及应用[M].北京:电子工业出版社.

分析水利工程大坝安全监测应用技术论文

1 大坝安全监测的现实应用意义及现状

(1)受到外部工程环境的影响，在大坝建设过程中，大坝容易受到过量的地震荷载及环境荷载，比如温度因素、水压力因素等，这些因素不利于提升大坝的整体安全管理效益。受到内部工程环境的影响，大坝建设容易出现一系列的施工问题，这些因素主要包括机械设备因素、人为影响因素、材料性能因素等，长期以往，会导致水利工程出现变形、裂缝、渗漏等状况，如果不能实现这些问题的及时性诊断及解决，就会不利于大坝的整体安全性运作，从而出现一系列的灾害性事故。

随着大坝工程体系的健全，大坝安全监测方案不断得到应用，这种安全监测方案属于大坝原型观测系统的范畴，需要将观测仪器进行大坝原型的置入，做好相关的现场侧脸工作，进行特征量的获取，进行大坝结构性态变化的分析。通过对大班安全监测环节的开展，有利于应对大坝变形状况、温度变化状况、应力变化状况，从而优化大坝工程理论，实现大坝整体安全管理水平的提升。随着我国社会经济的不断发展，大坝安全监测设备不断得到普及，一系列的安全监测技术不断得到应用，比如全球定位系统的应用，这些新型技术手段的使用，有利于实现大坝安全监测的整体化运行。

(2)随着时代的不断发展，我国积极引入各种先进的大坝安全检测进口仪器，实现了管理自动化模块的发展，大坝安全监测体系不断得到健全，各种新型安全监测自动化设备不断得到应用，这不断推动了我国水利水电工程安全监测自动化技术的发展。

2 大坝安全监测方案的优化

(1)为了满足现阶段大坝安全监测工作的要求，进行监测大坝整体安全状况的实时性调查是必要的，从而深入了解大坝的整体安全运转状况，进行大坝安全监测资料的收集，进行大坝工作状态的实时性评估，从而有效增强大坝的整体安全性。为了满足实际工作的要求，做好及时性监测工作是必要的，从而获得可靠性的监测数据，这需要做好监测方案的及时性分析工作，避免出现相关的安全责任事故，避免出现一系列的工程灾害事故。在施工环节中，需要做好施工质量监控管理的反馈工作，做好设计合理性的验证工作，通过对大坝整体安全性监测方案的应用，进行大坝安全状态的及时性了解。

为了实现大坝安全程度的及时性掌握，需要做好大坝工程的例行巡查工程，进行仪器监测手段的应用，实现大坝安全监测体系的健全，这需要根据工程实际状况展开分析，进行各类安全监测一起的综合性使用，进行大坝安全运作状态的分析，做好各类大坝安全动态数据信息的分析工作，进行大坝运行状态的科学性评价。及时掌握大坝安全运行信息，做好相关的调度指挥工作。在大坝项目建设过程中，做好安全监测工作是必要的，从而有效应对大坝变形状况，解决渗流压力问题，实现变形环节及渗流监测环节的协调，充分实现大坝安全形态的及时性掌握。

(2)随着时代的不断发展，一系列的水工建筑物不断得到兴建，在水工建筑物形态的观测过程中，通过对仪器设备的使用，可以满足水利大坝安全监测工作的要求，进行一整套安全监测方法的构建，从而进行观测方案的优化，有效应对混凝土的应变问题、变形问题，实现对混凝土应力的有效性计算。通过对新型差动电阻式仪器的使用，可以有效增强大坝安全检测的稳定性，有效应对大体积混凝土建筑物的变形问题、应力问题，实现对测点温度的有效性监测。在水利大坝安全检测环节中，进行新型安全检测设备的应用是必要的，从而进行振弦式仪器的使用，这种仪器设备具备良好的内部构造结构，具备良好的工程测量效益，能够满足大坝工程自动化检测的工作要求，实现水利大坝长距离测量工作的要求。在现阶段大坝变形监测过程中，各种新型仪器不断得到应用，包括一系列的遥测引张线仪、遥测垂线坐标仪器等，比较常见的遥测垂线坐标仪器包括电容感应式仪器、马达跟踪式仪器、电磁感应式仪器等，比较常见的遥测引张线仪有 CCD 模式，电容感应式等，通过对不同位移计量模式的应用，可以进行基岩深度变形状况的分析。

(3)随着我国各类水利工程技术的发展，大坝安全检测技术不断得到应用，各种新型的监测仪器不断得到发展，比如通过对差动电阻式技术的应用，可以进行面板周边施工缝的有效性检测，实现对大坝水平及垂直变形状况的有效性监测，实现信息的自动化采集，通过对不同种监测仪器的使用，实现大坝安全检测效益的提升。随着时代的发展，新型的大坝工程监测技术不断得到应用，大坝安全监测技术体系日益完善，但是整体来看，我国的大坝安全检测体系尚不健全，有些先进性的大坝安全检测技术依旧处于研发的阶段，通过对各种大坝安全监测仪器的开发及利用，可以有效提升水利大坝的整体安全监测效益。电缆运输是检测仪器的重要工作手段，在实际工作中，受到电磁场、辐射场、电气等的影响，电缆经常受到干扰，从而出现监测数据失真状况，不利于提升水工建筑物监测分析效果。

为了解决大坝安全监测工作的要求，进行检测仪器设备体系的健全是必要的，进行数据采集模块的优化，从而有效应对外部工作环境的干扰状况。在不同的.施工模块中，进行各种仪器设备的使用，做好监测仪器电缆保护管的选择工作，实现其与地网的充分性连接，切实提升工程监测数据的整体安全性、可靠性，在位移监测环节中，可以进行固定测斜仪器的使用，做好工程自动化监测工作，这种监测手段具备较高的造价成本，为了解决实际工作要求，可以进行活动式测斜仪器的使用，做好单点探头的自动化监测工作，通过对GPS 监测技术的应用，实现大坝工程安全监测成本的控制。

在大坝力学特性监测及结构损伤检测模块，需要进行大坝 CT技术的应用，实现该技术传播途径的优化，实现图像重构效益的提升，落实好温度监测环节、渗流环节、裂缝监测环节的协调，确保光纤光栅技术模块的优化，提升其自动化、多元化、智能化程度，有效提升变形监测自动化技术效益，做好水利大坝安全检测工作，实现其整体工作效益的提升。

(4)随着我国经济体系的日益健全，大坝安全监测技术不断得到应用，我国的水利大坝工程方案不断得到优化，但是目前来看，我国的水利大坝工程依旧存在很多技术上的不足，欠缺健全性的仪器设施，为了满足现阶段大坝安全监测工作的要求，进行高精度、高可靠性智能监测系统的应用是必要的，实现监控网络管理体系的健全，实现在线监测环节、离线分析环节、安全评判环节的优化，实现大坝安全风险评估方案的优化，实现大坝安全监测信息的及时性通知，确保大坝安全监测工作的稳定化发展。

3 结束语

为了满足现阶段水利大坝安全监测工作的要求，进行大坝安全监测理论体系的健全是必要的，这需要引起相关工作管理人员的重视，做好水利大坝工程的安全监测工作，实现大坝安全监测体系的健全，确保其内部工作模块的协调。