郑 健，曹 军，孙丽萍

(东北林业大学机电工程学院，哈尔滨150040)

由于煤矿井下主要的气体成分瓦斯具有易爆性，70%以上的重特大安全事故都是因为瓦斯浓度过高引起的。因此，有效且精确地检测出瓦斯浓度是预防煤矿瓦斯事故的关键。而井下环境恶劣，气体混合性强，这就对瓦斯浓度的精确检测带来了极大的干扰，必须进行除燥，以提高检测精度。

光源系统的电源电路、光探测器电路以及交流电源的浪涌电压都会不确定地产生一些随机噪声，例如电阻元件和放大器元件的电噪声和热噪声，PIN也会产生电噪声和热噪声，这些噪声的值有时很大，足以掩盖有效信号，造成检测误差;光源出射功率具有波动性，也会造成探测的结果具有不确定性。一方面，甲烷在1.66μm附近的吸收强度是比较弱的，其中的噪声信号大于有效信号，这就必须采取微弱信号检测技术 (WSD:Weak Signal Detection)来检测此类微弱信号，并通过数学方法来对噪声掩盖的有效信号进行提取。另一方面，红外激光光源的温漂和时漂的影响，都使检测的精度非常差。在实际应用中，总会存在着光谱带、杂散光和环境温度的变化所引起的偏差，检测过程中必须要对这些误差进行消除。由于井下复杂的恶劣环境，对检测过程产生了严重影响，再加上检测系统自身也会产生各种噪声，会增大检测数据的失真度;在红外气体检测系统中，光源光功率的波动、环境因素 (包括振动、温度)等因素影响着检测灵敏度，同时光探测器产生的噪声和电路中元器件的不规律漂移等因素，也都影响了检测系统的灵敏度。……