浓度检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种气体浓度检测方法，尤其涉及一种红外吸收型C02浓度检测方 法，属于C02浓度检测领域。
【背景技术】
[0002] 随着人类社会的进步和科学技术的发展，人们的生活水平得到了迅速提高，工业 生产规模也迅速扩大，但同时导致了二氧化碳的排放成倍增长，如温室效应，土地荒漠化程 度加速等，严重影响并破坏着人类的生存环境。另外，二氧化碳是作物光合作用的主要原 料，其含量合适与否直接影响作物的生长。近年来，随着人们环保意识的增强，科技进步的 进步，如何快速检测二氧化碳的含量，削减二氧化碳的排放，已成为各级政府和广大有识之 士特别关注的问题，因此研宄并设计二氧化碳检测电路具有十分重要的意义。
[0003] 近年来，随着工业的飞速发展，二氧化碳排放量急剧上升，所造成的温室效应对人 类的生存构成巨大的威胁在温室、大棚和密闭的植物工厂等，施加 C02气肥是增加产量的 有效方法。在一定条件下，随着C02浓度的升高，光合作用增强。光合速率最大时的C02浓 度为饱和点，当C02浓度超过饱和点过高，则会引起作物异常生长，叶片失绿黄化，卷曲畸 形或坏死等。
[0004] 在种植过程中，人们希望按合理需求量产生C02气体，并能够根据环境检测的结 果，自动调节C02给气量。不论物理法还是化学法制造 C02,采用开环控制的方法通常不容 易达到精确定量的目的，从而影响最佳的生长效果。
[0005] 前检测二氧化碳的方法主要有化学法、电化学法、气相色谱法、容量滴定法等，这 些方法普遍存在着价格贵，普适性差等问题，且测量精度还较低。而传感器法具有安全可 靠、快速直读、可连续监测等优点。目前各种检测用的二氧化碳传感器主要有固体电解质 式、钛酸钡复合氧化物电容式、电导变化型厚膜式等，这些传感器存在对气体的选择性差、 易出现误报、需要频繁校准、使用寿命较短等不足。
[0006] 例如申请号为"201310047515. 2"的一种CO浓度和能见度检测系统及测量方法， 包括一个红外热光源，一个双滤波片红外热释电探测器，一个用于测量理想环境下接收到 光源光强的参考光路，一个用于测量实际环境下接收到光源光强的测量光路，一个用于切 换两光路的转盘和一个用于数据采集和处理的电路板。该发明实现CO浓度和能见度同时 检测，只需一套光路、机械结构和硬件电路，单光源和双元探测器；可以消除散射的红外光、 镜头上灰尘和系统零件的吸收造成的误差，测量精确；采用双波长法测气体浓度省去了高 浓度气体参比气室，简化了系统结构；该仪器体积小、使用方便。
[0007] 又如申请号为"201210418670. 6"的一种温室环境中C02浓度自动调节装置及调 节方法。其装置包括C02气体控制模块，所述C02气体控制模块的输入端分别连接有光强度 传感器和C02浓度传感器，所述C02气体控制模块的输出端连接有C02气体发生模块，所述 光强度传感器用于采集温室环境的光强度；所述C02浓度传感器用于检测温室环境中C02 浓度；所述C02气体控制模块根据所述光强度和所述C02浓度进行控制所述C02气体发生 模块释放C02气体。本发明技术方案可以精确控制植物所需C02的给定量，且结构简单、易 于实现。但是该发明对气体的选择性差、易出现误报、需要频繁校准、使用寿命较短等不足。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是针对【背景技术】的不足提供了一种测量范围宽、灵敏 度高、响应时间快、选择性好、抗干扰能力强的红外吸收型C02浓度检测方法。
[0009] 本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0010] 一种红外吸收型C02浓度检测方法，具体包含如下步骤：
[0011] 步骤1，将一定波长的红外光穿过待测气体；
[0012] 步骤2,采用红外传感器获取穿过待测气体的输入发光光强度以及输出发光光强 度；
[0013] 步骤3,根据获取的输入发光光强度以及输出发光光强度计算出待测气体中C02 的浓度，具体计算如下：
[0014] I = I〇exp(-amLc)； I , I0
[0015] 得c = -~ln-； a,nL 1
[0016] 其中，C为待测气体中C02的浓度，I为输入发光光强度，Itl为输出发光光强度，a m 为摩尔分子吸收系数，L为红外光的波长；
[0017] 步骤4,将得出的待测气体中C02的浓度通过显示模块实时显示出来。
[0018] 作为本发明一种红外吸收型C02浓度检测方法的进一步优选方案，在步骤1中，采 用波长为620nm的红外光。
[0019] 作为本发明一种红外吸收型C02浓度检测方法的进一步优选方案，在步骤2中，所 述红外传感器的芯片型号为SE2470。
[0020] 作为本发明一种红外吸收型C02浓度检测方法的进一步优选方案，在步骤4中，所 述显不板块为LCD显不屏。
[0021] 作为本发明一种红外吸收型C02浓度检测方法的进一步优选方案，在步骤2中，所 述红外传感器采用锂电池供电。
[0022] 本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
[0023] 1、本发明测量范围宽、灵敏度高、响应时间快、选择性好、抗干扰能力强；
[0024] 2、本发明通过检测一定波长的红外光的输入发光光强度和输出发光光强度，进而 通过计算精确得出待测气体中C02的浓度。
【附图说明】
[0025] 图1是本发明的方法流程图。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
[0027] 如图1所示，一种红外吸收型C02浓度检测方法，具体包含如下步骤：
[0028] 步骤1，将一定波长的红外光穿过待测气体；
[0029] 步骤2,采用红外传感器获取穿过待测气体的输入发光光强度以及输出发光光强 度；
[0030] 步骤3,根据获取的输入发光光强度以及输出发光光强度计算出待测气体中C02 的浓度，具体计算如下：
[0031] I = I〇exp(-amLc)；
【主权项】
1. 一种红外吸收型C02浓度检测方法，其特征在于：具体包含如下步骤： 步骤1，将一定波长的红外光穿过待测气体； 步骤2,采用红外传感器获取穿过待测气体的输入发光光强度以及输出发光光强度； 步骤3,根据获取的输入发光光强度以及输出发光光强度计算出待测气体中C02的浓 度，具体计算如下：
其中，c为待测气体中C02的浓度，I为输入发光光强度，Itl为输出发光光强度，a m为摩 尔分子吸收系数，L为红外光的波长； 步骤4,将得出的待测气体中C02的浓度通过显示模块实时显示出来。
2. 根据权利要求1所述的一种红外吸收型C02浓度检测方法，其特征在于：在步骤1 中，采用波长为620nm的红外光。
3. 根据权利要求1所述的一种红外吸收型C02浓度检测方法，其特征在于：在步骤2 中，所述红外传感器的芯片型号为SE2470。
4. 根据权利要求1所述的一种红外吸收型C02浓度检测方法，其特征在于：在步骤4 中，所述显示模块为IXD显示屏。
5. 根据权利要求1所述的一种红外吸收型C02浓度检测方法，其特征在于：在步骤2 中，所述红外传感器采用锂电池供电。
【专利摘要】本发明公开了一种红外吸收型CO2浓度检测方法，将一定波长的红外光穿过待测气体；采用红外传感器获取穿过待测气体的输入发光光强度以及输出发光光强度；根据获取的输入发光光强度以及输出发光光强度计算出待测气体中CO2的浓度，本发明测量范围宽、灵敏度高、响应时间快、选择性好、抗干扰能力强。
【IPC分类】G01N21-3504
【公开号】CN104833647
【申请号】CN201510246612
【发明人】宋哲, 马忠东
【申请人】苏州德锐朗智能科技有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月15日