Przedmiotem rozprawy jest optyczna detekcja i analiza metanu w szerokim zakresie zmian koncentracji gazu. Autor przeprowadził badania istniejących rozwiązań optycznej analizy metanu z wykorzystaniem elementów optoelektronicznych, określił problemy w realizacji układów optoelektronicznych detekcji metanu oraz zaproponował rozwiązanie układu pozwalającego na pomiar i analizę w pełnym zakresie zmian koncentracji metanu. Przeprowadzono badania w przedziale od 1% do 100% zawartości metanu. Wyniki wykorzystane zostały w pracach nad prototypem optoelektronicznego układu analizy stężenia metanu wykorzystującego układ FPGA. Pomiary stężenia z wykorzystaniem metanu (100% CH4) oraz azotu (100% N2) prowadzono w zakresie od 1% do 100% zawartości metanu w mieszaninie. Pomiary w przedziale od 0 do 20% oraz od 80 do 100% zawartości CH4 przeprowadzono z dokładnością 0,01%. Badania pozwoliły na weryfikację tezy o nieliniowości zależności absorbancji od koncentracji metanu.
Pomiary potwierdzają postawioną przez autora tezę o możliwości realizacji optoelektronicznego układu do badania stężenia metanu w mieszaninie w pełnym zakresie zmian jego koncentracji z wykorzystaniem pojedynczej dedykowanej optopary.
"Optical methane detector in a wide concentration range."
The subject of the thesis is optical detection and analysis in a wide range of methane gas concentration changes. The author conducted a survey of existing optical solutions for methane analysis with the use of optoelectronic components, identify problems in the implementation of optoelectronic systems methane detection system, and proposed a solution to allow the measurement and analysis of the full range of changes in the concentration of methane. Investigations range from 1% to 100% methane content. The results were used in the development of prototype optoelectronic analysis system that uses methane concentration FPGA. Concentration measurements using methane(100% CH4) and nitrogen (100% N2) was performed in the range from 1% to 100% of the methane content in the mixture. Measurements in the range from 0 to 20% and from 80 to 100% CH4 content was performed with an accuracy of 0.01%. The study allowed to verify the thesis of the non-linearity in absorbance depending on the concentration of methane.
The measurements confirm the bet by the author of the thesis of the feasibility of the optoelectronic system for the study of methane concentration in the mixture in a full range of changes in its concentration using a single dedicated optopair.
