基于红外光谱的粉尘阴燃检测开题报告

1. 研究目的与意义

粉尘阴燃是一种缓慢，低温。没有火焰的燃烧方式、靠氧气直接和凝聚相燃料反应放出的热量维持。近红外光是指介于可见光和中红外光之间的电磁波，波长范围是700~2500nm，一般有机物在该区的近红外光谱吸收主要是含氢基团（0H，CH，NH，SH，PH）等的倍频和合频吸收。由于几乎所有的有机物的一些主要结构和组成都可以在他们的近红外光谱中找到信号，而且谱图稳定，获取光谱容易，因此近红外光谱法（NIRS）被誉为分析的巨人。利用现代网络技术，建立终端用户和中心数据库资源共享的模式，以推动近红外光谱技术在我国农业科技和生产中的应用。

2. 国内外研究现状分析

雨后天空出现的彩虹， 是人类经常观测到的自然光谱。 而真正意义上对光谱

的研究是从英国科学家牛顿 (newton) 开始的。1666 年牛顿证明一束白光可分为

一系列不同颜色的可见光， 而这一系列的光投影到一个屏幕上出现了一条从紫色到红色光带。 牛顿导入光谱（spectrum） 一词来描述这一现象。 牛顿的研究是光谱科学开端的标志。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容是：基于matlab的红外光谱，来监测粉尘的阴燃，然后从杂乱的波中提取出特征波，最后分析波的数据。

研究计划：

一：首先了解粉尘阴燃的注意事项：物料，固有特性，燃烧装置，外置环境等。

4. 研究创新点

现有的数学模型中，涉及许多有关燃料的物性参数和燃料床的特性参数，如燃料密度，热熔，灰分的密度，热容，气，固导热系，气体扩散系数，燃料床密度，床层阻力系数，孔隙率，孔隙尺寸等。以往的实验并未对这些数据进行系统记录，在理论分析时有些数据是假设或根据文献选取的，这不但会影响对各种模型机理的正确的评价，还会使理论难为推广应用。

利用红外光谱来研究粉尘的阴燃，不仅方便，还会更加有利可靠。 随着现代科学的不断发展， 分子光谱的理论也在不断的发展和完善。由于光谱成像结合了光谱和图像两种技术，属多信息融合检测技术，被称为21世纪近红外技术的主要发展方向之一。光谱成像技术先前已广泛应用于遥感领域，其在分析化学领域的兴起还是近几年的事情，但却展现出了强大的市场潜力，这得益于焦平面阵列检测器、可调谐滤光器、化学计量学方法和计算术的提升以及社会生产的实际需求。目前，与近红外光谱仪相比，近红外化学成像商品化仪器相对较少，价格也较贵，随着应用领域的不断拓展，以及制造加工技术的变革，将会出现成本更低的研究型和专用型近红外光谱成像仪，其扫描成像速度也将更快。同时，计算机运行速度的提高和一些高性能化学计量学算法的出现，将会显著提高光谱成像数据的处理速度。这一技术也将会随之被越来越多的应用到过程分析和高通量分析中，尤其是制药、农业、食品、高分子和催化材料以及临床医学等邻域，成为传统近红外光谱一种强有力的互补技术。