ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .............................................................................. 12
1.1 Обзор сенсоров, применяемых в газовом анализе, методик измерения и
обработки .................................................................................................................... 12
1.1.1 Полупроводниковые сенсоры ....................................................................... 12
1.1.2 Оптические сенсоры ...................................................................................... 16
1.1.3 Термокаталитические сенсоры ..................................................................... 21
1.1.4 Термокаталитические сенсоры водорода .................................................... 26
1.2 Методики измерения концентрации горючих газов ........................................ 28
1.3 Математические методы обработки данных в газовом анализе ..................... 35
1.4 Выводы по главе 1 ................................................................................................ 41
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПРОВЕДЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ НА ОСНОВЕ
ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКИХ СЕНСОРОВ ............................................................... 43
2.1 Описание конструкции сенсора и технологии получения катализатора ....... 44
2.2 Схема измерительной установки и описание способа измерений .................. 46
2.3 Метод главных компонент .................................................................................. 54
2.4 Выводы по главе 2 ................................................................................................ 61
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ СМЕСЕЙ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ ............ 63
3.1 Исследование S-образных характеристик сенсоров в среде отдельных
горючих газов ............................................................................................................. 63
3.2 Оптимизация параметров термокаталитических сенсоров метана................. 70
3.3 Исследование многокомпонентных смесей горючих газов ............................ 73
3.3.1 Исследование определения концентрации водорода в двухкомпонентной
смеси ......................................................................................................................... 74
3.3.2 Исследование двухкомпонентных углеводородных смесей ..................... 78
3.3.3 Исследование определения концентрации водорода в многокомпонентной
смеси ......................................................................................................................... 82
3.4 Оценка точности классификаторов при распознавании концентрации
водорода в двухкомпонентной смеси ...................................................................... 83
3
3.4.1 Наивный байесовский алгоритм ................................................................... 84
3.4.2 Метод опорных векторов .............................................................................. 86
3.4.3 Метод k-ближайших соседей ........................................................................ 88
3.4.4 Логистическая регрессия............................................................................... 90
3.4.5 Оценка классификаторов при распознавании водорода ............................ 91
3.5 Выводы по главе 3 ................................................................................................ 95
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ ОБРАБОТКИ ХАРАКТЕРИСТИК
ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКОГО СЕНСОРА ............................................................... 97
4.1 Выбор языка программирования ........................................................................ 97
4.2 Алгоритм работы программного обеспечения и программные модули ........ 98
4.3 Выводы по главе 4 .............................................................................................. 101
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 102
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ .............................. 105
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ .................................................. 106
ПРИЛОЖЕНИЕ А Реализация модулей программного обеспечения на языке
программирования Python 3.11 .................................................................................. 121
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Графический интерфейс программного обеспечения ............. 128
ПРИЛОЖЕНИЕ В Акты внедрения и использования ............................................. 131
