专利名称：城市空气中二氧化碳含量检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及二氧化碳检测装置领域，具体为一种城市空气中二氧化碳含量检测装置。
背景技术：
目前，现有的二氧化碳检测仪器只能检测某一位置及高度空气中二氧化碳的含量，而不能同时对数十或数百个位置及不同高度的空气进行二氧化碳含量的检测，所以应用在城市二氧化碳气体排放的监测上不能满足要求。
发明内容
本发明目的是提供一种城市空气中二氧化碳含量检测装置，它安置于城市区域内布置的数十或数百个二氧化碳气体监测点，能同时进行二氧化碳的检测，并通过宽带线或电话线的电信线路联成监测网络，将各监测点的检测数据汇总到监测总站进行分析与处理，以解决现有技术二氧化碳检测仪器无法满足城市二氧化碳排放监测要求的问题。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为
城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于包括铅直安装于高层楼房外墙上的通气管，以及紧挨通气管且与通气管并列的电缆管，通气管上从下至上等间距设置有若干个进气管，通气管顶端管口处连接有检测管，检测管顶部设置有进气端与检测管顶端管口连接的抽气机，抽气机排气端连接有出气管，所述检测管管壁上设置有传感部分别伸入检测管中的温度传感器、二氧化碳传感器，温度传感器、二氧化碳传感器各自自带的电缆伸入电缆管中并沿电缆管走向后引出。所述的城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于所述通气管为直圆管，通气管上对应于各个进气管位置分别设置有三通接头，每个三通接头的分支接口均朝向与高层楼房外墙垂直向外的方向，所述进气管分别连接在三通接头的分支接口上。所述的城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于所述进气管为进气口朝下的90°弯圆管，进气管的进气口处设置有保护网罩，进气管朝下的竖直段内设置有翻板门，翻板门的拍门靠抽气机抽气时产生的空气流动动力打开，并在抽气机停止抽气时靠自重自动关闭。所述的城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于所述检测管为直圆管，检测管内上、下端分别设置有翻门板，翻板门的拍门靠抽气机抽气时产生的空气流动动力打开，并在抽气机停止抽气时靠自重自动关闭；所述检测管中段管壁上沿管轴线开有三个通孔，其中中间的通孔中设置有温度传感器座，温度传感器安置在温度传感器座上，另外两个通孔中分别设置有二氧化碳传感器座，二氧化碳传感器安置在二氧化碳传感器座上；所述检测管上还设置有罩住温度传感器、二氧化碳传感器的罩壳，罩壳下端具有与所述电缆管连接的电缆管接头，温度传感器、二氧化碳传感器各自自带的电缆分别从电缆管接头引至电缆管中。
所述的城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于所述出气管为出气口朝下的180°弯圆管，出气口处设置有保护网罩。所述的城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于所述二氧化碳传感器的机身为通透圆筒形状，机身外侧面上有螺纹和六角扳手台肩，机身内依次设置有作为传感部的气敏元件、气敏元件座、电路板、底盖；二氧化碳传感器的气敏元件从机身一端端口处插入后安装于气敏元件座上，并可从气敏元件座上拔出，底盖置于机身另一端端口中，底盖中心设置有电缆固定头，二氧化碳传感器自带的接入电路板上的电缆从电缆固定头中引出后再从罩壳下端的电缆管接头进入电缆管中。所述的城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于所述翻板门包括圆筒形状的门座，门座一侧通过铰链铰接有圆板形的拍门，拍门为向外单向开启的拍门，拍门全打开时与门座顶面形成60°夹角，拍门关闭时紧贴于门座顶面，拍门靠抽气机抽气时产生的空气流动动力打开，并在抽气机停止抽气时靠自重自动关闭；门座上设置有拍门电磁开关， 拍门电磁开关开启时拍门才可被打开，所述翻板门上还设置有拍门启闭自检装置，拍门启闭自检装置由设置在拍门上的永久磁块和设置在门座上的霍尔元件构成。所述的城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于所述电缆管对应于每个进气管位置分别设置有分支管道，每个进气管管壁上分别设置有供对应的分支管道连接的电缆管接头，进气管中翻板门上的拍门电磁开关、拍门启闭自检装置自带的电缆分别从电缆管接头引入分支管道后进入电缆管中。所述的城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于所述检测管管壁上设置有电缆管接头，所述电缆管对应于检测管上电缆管接头位置设置有与检测管上电缆管接头连接的分支管道，检测管中翻板门上的拍门电磁开关、拍门启闭自检装置自带的电缆分别从电缆管接头引入分支管道后进入电缆管中，电缆管对应于罩壳下端位置亦设置有与罩壳下端电缆管接头连接的分支管道，所述温度传感器、二氧化碳传感器各自自带的电缆分别从罩壳下端电缆管接头引入罩壳下端对应的分支管道后进入电缆管中。所述城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于在城市区域内按方格网点的形式布置二氧化碳气体监测点，且每个监测点选择在高层楼房处，被选为监测点的楼房上安置城市空气中二氧化碳含量检测装置及其检测仪，通过电信线路联成监测网络，将各监测点的检测数据汇总到监测总站进行分析与处理。本发明的城市空气中二氧化碳含量检测装置基于以下工作原理
联网同步采集测试数据在城市区域内按方格网设置监测点，并在网域内设置监测总站。每个监测点选择一座适宜的高层楼房，在该楼房外墙壁上安置二氧化碳气体检测装置， 以及在楼房的过道等处安置二氧化碳气体检测仪。根据事先设定的时间，所有监测点的城市空气中二氧化碳含量检测装置同步进行二氧化碳含量的检测，并由城市空气中二氧化碳含量检测仪将检测数据通过宽带线或电话线，即时输送给监测总站进行分析与处理。检测不同高度的空气由于二氧化碳在空气中的密度较大，往往易沉于空气的下部，又由于受风或热空气上升对流的影响，导致不同高度空气中的二氧化碳含量是不均勻的。为了采集到有代表性的空气进行二氧化碳含量的检测，在高层楼房的外墙壁上铅直安置检测装置的通气管道，在通气管道上按设计高度等距设置若干个进气管，在最高处进气管以上依次设置有检测管、抽气机、出气管。检测前，所有进气管内的翻板拍门均关闭，并被电磁开关锁定。检测时，二氧化碳检测仪控制开动抽气机，并按规定顺序及时间打开各进气管的拍门电磁开关，逐个开启进气管的拍门(确保每次只有1个进气管进气)，让不同高度的新鲜空气输送到检测管进行二氧化碳含量的检测，并从出气管输出已被检测的空气。提高二氧化碳检测的可靠度在检测管和各个进气管的翻板门上均安置一只拍门启闭自检装置(由永久磁块和霍尔开关构成)。每当拍门关闭，拍门上的永久磁块与门座上的霍尔元件靠近，霍尔元件的阻值变小让电流通过；每当拍门开启，拍门上的永久磁块远离门座上的霍尔元件，霍尔元件的阻值变大不让电流通过。将所有拍门启闭自检装置编号后接入城市空气中二氧化碳含量检测仪，在该检测仪上就能掌握各拍门开启或关闭的状况。 以避免出现由于进气管的拍门没有按控制规定开启或关闭，使检测管内的空气没有按指定被更换而引起误测。二氧化碳气体的传感本发明的城市空气中二氧化碳含量检测装置是在检测管内进行空气中二氧化碳含量的检测，每次检测时由抽气机把从被测高度的进气管抽进新鲜空气，从排气管排出已检测过的空气。被测的新鲜空气通过通气管道输送到检测管后，关闭检测管两端的拍门，形成封闭的检测空间(规定的空气体积)，由检测管内的两个二氧化碳传感器同时进行二氧化碳含量的检测，并由温度传感器测试即时温度，以修正其影响。与已有技术相比，本发明有益效果体现在
本发明提出的一种城市空气中二氧化碳含量检测装置，该检测装置安置于城市区域内的各监测点，通过电信线路构成监测网络，将检测数据汇总于监测总站，同时监测出整个城市空气中二氧化碳的含量，且测得的检测数据可靠、准确、有代表性。该检测装置具有量程大、精度高、寿命长、结构简单、自动控制、安装简便、同步检测、联网传输、运行可靠、实时显示数据、造价低等的特点。
图1为本发明城市空气中二氧化碳含量检测装置结构示意图，其中
图IA为本发明的城市空气中二氧化碳含量检测装置的结构正视图，图IB为本发明的城市空气中二氧化碳含量检测装置的结构侧视图。图2为本发明进气管结构示意图，其中
图2A为本发明的进气管结构正剖视图，图2B为本发明的进气管结构侧剖视图，图2C 为本发明的进气管结构俯剖视图。图3为本发明检测管结构示意图，其中
图3A为本发明的检测管结构正剖视图，图3B为本发明的检测管结构侧剖视图，图3C 为本发明的检测管结构俯视图。图4为本发明翻板门结构示意图，其中
图4A本发明的翻板门结构正剖视图，图4B本发明的翻板门结构侧剖视图，图4C为本发明的翻板门结构俯视图。图5为本发明二氧化碳传感器结构示意图，其中
图5A为本发明的二氧化碳传感器结构正剖视图，图5B为本发明的二氧化碳传感器结构侧剖视图，图5C为本发明的二氧化碳传感器结构俯视图。图中标号1楼房外墙壁、2城市空气中二氧化碳含量检测装置、3通气管、4抽气机、5出气管、6堵头、7电缆管；11进气管、12 90°弯管、13拍门电磁开关、14保护网罩、 15电缆管接头、16三通接头、21检测管、22 二氧化碳传感器座、23温度传感器座、M温度传感器、25罩壳；31翻板门、32门座、33拍门、34铰链、35拍门启闭自检装置、36永久磁块、37 霍尔元件；41 二氧化碳传感器、42机身、43气敏元件、44气敏元件座、45电路板、46底盖、47 电缆固定头。
具体实施例方式参见图1中的图IA和图1B，本实施例中城市空气中二氧化碳含量检测装置2的通气管3铅直安置于高层楼房的楼房外墙壁1，通气管3由下而上等距设置若干个进气管11， 在最高处进气管11以上的管道上依次有检测管21、抽气机4、出气管5，通气管3的底端设置有可拆卸的堵头6。紧挨通气管3并列的有电缆管7，该电缆管7在每个进气管11、检测管21的传感器罩壳25及翻板门31处设置有分支管道，该分支管与进气管11的其电缆管接头15连接。通气管3为直通的圆管，该通气管3在各进气管处均设置三通接头16，每个三通接头16的分支接口均朝向与楼房外墙壁1垂直向外的方向。所有管道接头均作密封处理，管内壁喷涂有纳米光滑涂料。参见图2中的图2A、图2B和图2C，本实施例中进气管11为进气口朝下的90°弯圆管12，进气口处设置有保护网罩14，进气管11的竖直段内设置有翻板门31，该翻板门31 的拍门33靠抽气机4抽气时产生的空气流动动力打开，以及抽气机4停止抽气时靠自重自动关闭。进气管11的翻板门31上安置有拍门启闭自检装置35和拍门电磁开关13，该拍门电磁开关13开启时拍门33才能被打开。所述的出气管5为出气口朝下的180°弯圆管，出气口处设置有保护网罩14。参见图3中的图3A、图;3B和图3C，本实施例中检测管21为直圆管形状，检测管21 的上端与下端各有1个翻板门31，该两个翻板门31的拍门33靠抽气机4抽气时产生的空气流动动力打开，以及抽气机4停止抽气时靠自重自动关闭。检测管21的翻板门31上安置有拍门启闭自检装置35。检测管21中段管壁沿管轴线上有3个通孔，中间孔安置有温度传感器座23，另两孔安置有二氧化碳传感器座22。温度传感器座23上安置有温度传感器 24, 二氧化碳传感器座22上安置有二氧化碳传感器41，这些传感器上有罩壳25，罩壳25下端的电缆管接头15与电缆管7连接。参见图4中的图4A、图4B和图4C，本实施例中翻板门31的门座32为圆筒形状， 圆板形的拍门33用铰链34安置于门座32的一侧边。拍门33只能向外单向开启，拍门33 全打开时与门座32顶面形成60°夹角，拍门33关闭时紧贴于门座32顶面，拍门33靠抽气机4抽气时产生的空气流动动力打开，以及抽气机4停止抽气时靠自重自动关闭。门座32 上设置有拍门电磁开关13，拍门电磁开关13开启时拍门33才可被打开。拍门启闭自检装置35由拍门33上安置的永久磁块36与门座32上安置的霍尔元件37构成。参见图5中的图5A、图5B和图5C，本实施例中二氧化碳传感器41的机身42为通透圆筒形状，机身42外侧面上有螺纹和六角扳手台肩，机身42内依次有气敏元件43、气敏元件座44、电路板45、底盖46。二氧化碳传感器41的气敏元件43能从机身42端口处插入安装于气敏元件座44，以及拔出更换。底盖46中心设置有电缆固定头47，电缆从电缆固定头47中引出。
本实施例中城市空气中二氧化碳含量检测装置2的设置方案为在城市区域内按方格网点的形式布置二氧化碳气体监测点，且每个监测点选择在高层楼房处。被选为监测点的楼房上安置城市空气中二氧化碳含量检测装置2及其检测仪，通过电信线路联成监测网络，将各监测点的检测数据汇总到监测总站进行分析与处理。楼房外墙壁1的作用是固定城市空气中二氧化碳含量检测装置2，对采集不同高度的空气提供条件；城市空气中二氧化碳含量检测装置2的作用是监测不同高度空气中二氧化碳的含量；通气管3的作用是连接进气管11、检测管21、抽气机4、出气管5的管道；抽气机4的作用是从各进气管11抽取空气送往检测管21进行二氧化碳含量的检测；出气管 5的作用是排出检测过的空气；堵头6的作用是拆下堵头检修管道内部，以及排除管道内的杂物。电缆管7的作用是为二氧化碳传感器41、拍门启闭自检装置35、拍门电磁开关13等器件电缆的保护管道；进气管11的作用是按设置的高度进入被检测的空气；90°弯管的作用是让进气口铅直朝下；拍门电磁开关13的作用是锁定翻板门31的拍门33 ；保护网罩14 的作用是防止杂物进入进气管11内；纳米光滑涂料的作用是让通气管3内部光滑通气顺畅，不滞留已被检测的空气；电缆管接头15的作用是将翻板门31的拍门启闭自检装置35 等电器设备的电缆与电缆管7连接；三通接头16的作用是为通气管3与各进气管11的分支接头；检测管21的作用是形成封闭的检测空间(指定体积)，以及安置二氧化碳传感器41 和温度传感器24 ；二氧化碳传感器座22的作用是安置二氧化碳传感器41 ；温度传感器座 23的作用是安置温度传感器24 ；温度传感器24的作用是修正温度对二氧化碳传感器41传感的影响；罩壳25的作用是保护二氧化碳传感器41和温度传感器24以及固定引出的电缆；翻板门31的作用是控制空气进出的装置；门座32的作用是安置拍门33，与其构成翻板门31 ；拍门33的作用是控制空气流通构件；铰链34的作用是活动安置拍门33 ；拍门启闭自检装置35的作用是检测拍门33启闭的状态，确保测试数据的可靠性；永久磁块36与霍尔元件37的作用是构成拍门启闭自检装置35 ；二氧化碳传感器41的作用是检测空气中二氧化碳的含量；机身42的作用是固定传感器及保护元器件；气敏元件43的作用是空气中二氧化碳含量的传感；气敏元件座44的作用是安置气敏元件43 ；电路板45的作用是固定气敏元件座44及连接电路；底盖46的作用是封闭机身42及安置电缆固定头47 ；电缆固定头47的作用是固定引出的电缆。
权利要求
1.城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于包括铅直安装于高层楼房外墙上的通气管，以及紧挨通气管且与通气管并列的电缆管，通气管上从下至上等间距设置有若干个进气管，通气管顶端管口处连接有检测管，检测管顶部设置有进气端与检测管顶端管口连接的抽气机，抽气机排气端连接有出气管，所述检测管管壁上设置有传感部分别伸入检测管中的温度传感器、二氧化碳传感器，温度传感器、二氧化碳传感器各自自带的电缆伸入电缆管中并沿电缆管走向后引出。
2.根据权利要求1所述的城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于所述通气管为直圆管，通气管上对应于各个进气管位置分别设置有三通接头，每个三通接头的分支接口均朝向与高层楼房外墙垂直向外的方向，所述进气管分别连接在三通接头的分支接口上。
3.根据权利要求1所述的城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于所述进气管为进气口朝下的90°弯圆管，进气管的进气口处设置有保护网罩，进气管朝下的竖直段内设置有翻板门，翻板门的拍门靠抽气机抽气时产生的空气流动动力打开，并在抽气机停止抽气时靠自重自动关闭。
4.根据权利要求1所述的城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于所述检测管为直圆管，检测管内上、下端分别设置有翻门板，翻板门的拍门靠抽气机抽气时产生的空气流动动力打开，并在抽气机停止抽气时靠自重自动关闭；所述检测管中段管壁上沿管轴线开有三个通孔，其中中间的通孔中设置有温度传感器座，温度传感器安置在温度传感器座上，另外两个通孔中分别设置有二氧化碳传感器座，二氧化碳传感器安置在二氧化碳传感器座上；所述检测管上还设置有罩住温度传感器、二氧化碳传感器的罩壳，罩壳下端具有与所述电缆管连接的电缆管接头，温度传感器、二氧化碳传感器各自自带的电缆分别从电缆管接头引至电缆管中。
5.根据权利要求1所述的城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于所述出气管为出气口朝下的180°弯圆管，出气口处设置有保护网罩。
6.根据权利要求1或4所述的城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于所述二氧化碳传感器的机身为通透圆筒形状，机身外侧面上有螺纹和六角扳手台肩，机身内依次设置有作为传感部的气敏元件、气敏元件座、电路板、底盖；二氧化碳传感器的气敏元件从机身一端端口处插入后安装于气敏元件座上，并可从气敏元件座上拔出，底盖置于机身另一端端口中，底盖中心设置有电缆固定头，二氧化碳传感器自带的接入电路板上的电缆从电缆固定头中引出后再从罩壳下端的电缆管接头进入电缆管中。
7.根据权利要求3或4所述的城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于所述翻板门包括圆筒形状的门座，门座一侧通过铰链铰接有圆板形的拍门，拍门为向外单向开启的拍门，拍门全打开时与门座顶面形成60°夹角，拍门关闭时紧贴于门座顶面，拍门靠抽气机抽气时产生的空气流动动力打开，并在抽气机停止抽气时靠自重自动关闭；门座上设置有拍门电磁开关，拍门电磁开关开启时拍门才可被打开，所述翻板门上还设置有拍门启闭自检装置，拍门启闭自检装置由设置在拍门上的永久磁块和设置在门座上的霍尔元件构成。
8.根据权利要求3或4所述的城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于所述电缆管对应于每个进气管位置分别设置有分支管道，每个进气管管壁上分别设置有供对应的分支管道连接的电缆管接头，进气管中翻板门上的拍门电磁开关、拍门启闭自检装置自带的电缆分别从电缆管接头引入分支管道后进入电缆管中。
9.根据权利要求3或4所述的城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于所述检测管管壁上设置有电缆管接头，所述电缆管对应于检测管上电缆管接头位置设置有与检测管上电缆管接头连接的分支管道，检测管中翻板门上的拍门电磁开关、拍门启闭自检装置自带的电缆分别从电缆管接头引入分支管道后进入电缆管中，电缆管对应于罩壳下端位置亦设置有与罩壳下端电缆管接头连接的分支管道，所述温度传感器、二氧化碳传感器各自自带的电缆分别从罩壳下端电缆管接头引入罩壳下端对应的分支管道后进入电缆管中。
10.根据权利要求1所述城市空气中二氧化碳含量检测装置，其特征在于在城市区域内按方格网点的形式布置二氧化碳气体监测点，且每个监测点选择在高层楼房处，被选为监测点的楼房上安置城市空气中二氧化碳含量检测装置及其检测仪，通过电信线路联成监测网络，将各监测点的检测数据汇总到监测总站进行分析与处理。
全文摘要
本发明公开了一种城市空气中二氧化碳含量检测装置，包括进气管、通气管、检测管、二氧化碳传感器、抽气机、出气管。在城市区域内布置多处数十或数百个二氧化碳气体监测点，同时进行二氧化碳的检测，并通过电信线路联成监测网络，将各监测点的检测数据汇总到监测总站进行分析与处理。该二氧化碳检测装置铅直安置于高层楼房的外墙，通过若干个进气管采集不同高度的空气，由通气管道与抽气机将采集的空气输送到检测管，检测管内的二氧化碳传感器检测空气中二氧化碳(CO2)的含量，以及城市空气中二氧化碳含量检测仪进行自动控制及测试数据的存储、处理、显示、传输，该装置具有量程大、精度高、寿命长、结构简单、自动控制、安装简便、同步检测、联网传输、运行可靠、实时显示数据、造价低等的特点。
文档编号G01N33/00GK102495178SQ201110382278
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者刘丽, 周玉良, 唐葆君, 廖华, 张皓, 张礼兵, 梁巧梅, 汪哲荪, 金菊良, 魏一鸣 申请人:北京理工大学