一种光谱分析法二氧化碳测量仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种二氧化碳测量仪，特别是一种光谱分析法二氧化碳测量仪，属于检测仪器领域。
【背景技术】
[0002]现今，温室效应对全球气候的影响逐步加剧，国际社会对二氧化碳的排放关注越来越高。因此，精确监视全球二氧化碳的排放状况成为气候研宄的一个重要方向。为了实现全球覆盖的二氧化碳含量精确测量，充分了解全球碳循环过程及其对气候的影响，中国以及欧美等航天发达国家均开展了针对温室气体监测的星载红外高光谱技术的研宄，多颗高光谱探测卫星进入运行轨道，大气含量气体传感器通过光谱定标对遥感器系统的光谱特性进行标定，二氧化碳激光探测器通过光谱定标使观测数据精确定量化。
[0003]现在市场上存在的大多数二氧化碳传感器和测量仪精度不够高，易受环境因素干扰，难以满足科学研宄和高精度测量的需求。而高精度二氧化碳测量仪体积大，价格昂贵，对使用者技术要求高，难以实现大规模推广应用。
[0004]为此，运用光谱标定原理设计了一种光谱分析法二氧化碳测量仪，不但使得测量仪能够对大气中二氧化碳含量进行精确测量，同时成本低廉，使用方便，操作简单。既能够满足科研人员研宄使用需要，也能用于普通工农业生产，具有很好的推广前景和市场价值。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种光谱分析法二氧化碳测量仪。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种光谱分析法二氧化碳测量仪，包括:箱体、指示灯、开关、多谱线氦氖激光器、激光探测器、单片机、电源模块、谱线调节器、液晶屏、旋转角度传感器、步进电机，其特征在于:箱体外部正前方有指示灯、液晶屏、开关，箱体上方有步进电机、旋转角度传感器、激光探测器，箱体内部有电源模块、谱线调节器和单片机，电源模块为多谱线氦氖激光器、激光探测器、谱线调节器、旋转角度传感器、步进电机和单片机提供电能，由步进电机带动其旋转，旋转角度传感器测量电机准确的转动角度，激光探测器与多谱线氦氖激光器对准，以接收多谱线氦氖激光器发射出的激光。
[0007]单片机通过导线与指示灯、液晶屏、开关、电源模块、多谱线氦氖激光器、激光探测器、谱线调节器、旋转角度传感器、步进电机相连接；多谱线氦氖激光器与步进电机转轴通过齿轮相连。
[0008]本实用新型的有益效果是谱线调节器控制着多谱线氦氖激光器发出不同谱线的激光，激光照射到激光探测器上，激光探测器将接收到的激光谱线信息进行分析，并将分析结果发送给单片机，单片机结合旋转角度传感器一起控制着多谱线氦氖激光器下方的精密步进驱动电机在附近以一定的步长进行扫描，然后利用激光探测器采集的数据找到谱线峰值位置，通过与标准谱线峰值位置数据比较求其差值，依次对的几条不通光标准谱线进行比较求差，最终得到多组差值，重复上述步骤两次；单片机根据差值进行查表，从而得到空气中二氧化碳浓度数值信息，并通过液晶屏将数据信息显示出来，从而完成空气中二氧化碳浓度的测量。
【附图说明】
[0009]图1为一种光谱分析法二氧化碳测量仪示意图。
[0010]图2为一种光谱分析法二氧化碳测量仪横切面俯视示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0012]图1、2中，I一箱体，2—指不灯，3—液晶屏，4一开关，5—步进电机，6—旋转角度传感器，7—多谱线氦氖激光器I，8—激光探测器，9一电源模块，10—谱线调节器，11 一单片机。
[0013]箱体I外部正前方安装有指示灯2、液晶屏3、开关4。开关4按下后指示灯2点亮，仪器开始工作。液晶屏3可以显示此刻空气中二氧化碳浓度值。步进电机5能带动多谱线氦氖激光器7进行一定步长进行扫描，从而使激光探测器8能够找到激光的峰值位置。旋转角度传感器6测量步进电机7的旋转角度，并将信息反馈给单片机11，达到精确控制步进电机5扫描步长的效果。
[0014]在箱体I内部，电源模块9为多谱线氦氖激光器7、激光探测器8、谱线调节器10、旋转角度传感器6、步进电机5和单片机11提供电能，保证测量仪正常工作。单片机11通过导线与指示灯2、液晶屏3、开关4、电源模块9、多谱线氦氖激光器7、激光探测器8、谱线调节器10、旋转角度传感器6、步进电机5相连接。当打开开关4后，指示灯2亮起，单片机11会控制谱线调节器10产生信号传发给多谱线氦氖激光器7，接着多谱线氦氖激光器7发出激光照射到激光探测器8上，激光探测器8将接收到的激光谱线信息进行分析，并将分析结果信息发送给单片机11，然后单片机11和旋转角度传感器6—起控制着步进电机5以一定步长进行扫描。通过扫描，使单片机11能够找到激光谱线峰值位置，通过与单片机11内部存储的标准谱线峰值位置数据比较求其差值，依次对的几条不通光标准谱线进行比较求差，最终得到多组差值，重复上述步骤两次；单片机11再根据差值进行查表，从而得到空气中二氧化碳浓度数值信息，并通过液晶屏将数据信息显示出来，从而完成空气中二氧化碳浓度的测量。
[0015]当使用测量仪时，首先调节多谱线氦氖激光器7的方向，使其光线发射方向与激光探测器基本一致。接着打开开关4，指示灯2亮起，电源模块9开始为多谱线氦氖激光器
7、激光探测器8、谱线调节器10、旋转角度传感器6、步进电机5和单片机11提供电能，谱线调节器10给多谱线氦氖激光器7发出激励信号，多谱线氦氖激光器7发射的激光穿过空气照射到激光探测器8上，单片机11根据激光探测器8提供的数据，结合旋转角度传感器6 一起精确地控制着步进电机5以一定步长进行扫描，空气中二氧化碳浓度不同时，激光探测器8接收到的激光谱线信息也会变化，单片机11通过得到的激光谱线信息与内部存储的标准谱线内部信息对比，可以得出空气中二氧化碳浓度的数值，与此同时，液晶屏3开始显示出当时的二氧化碳浓度信息，供使用者查看。
[0016]本实用新型提供了一种光谱分析法二氧化碳测量仪，设计合理，结构简单，精确度高，具有使用方便，实用性强，使用效果好，操作容易的优点，能使人们可以实时准确的测量空气中二氧化碳的浓度情况，可以在市场上进行推广。
【主权项】
1.一种光谱分析法二氧化碳测量仪，包括:箱体、指示灯、开关、多谱线氦氖激光器、激光探测器、单片机、电源模块、谱线调节器、液晶屏、旋转角度传感器、步进电机，其特征在于:箱体外部正前方有指示灯、液晶屏、开关，箱体上方有步进电机、旋转角度传感器、激光探测器，箱体内部有电源模块、谱线调节器和单片机，电源模块为多谱线氦氖激光器、激光探测器、谱线调节器、旋转角度传感器、步进电机和单片机提供电能，由步进电机带动其旋转，旋转角度传感器测量电机准确的转动角度，激光探测器与多谱线氦氖激光器对准，以接收多谱线氦氖激光器发射出的激光。
2.根据权利要求1要求所述的一种光谱分析法二氧化碳测量仪，其特征是:单片机通过导线与指示灯、液晶屏、开关、电源模块、多谱线氦氖激光器、激光探测器、谱线调节器、旋转角度传感器、步进电机相连接。
3.根据权利要求1要求所述的一种光谱分析法二氧化碳测量仪，其特征是:多谱线氦氖激光器与步进电机转轴通过齿轮相连。
【专利摘要】本实用新型提供了一种光谱分析法二氧化碳测量仪，包括箱体、指示灯、开关、多谱线氦氖激光器、激光探测器、单片机、电源模块、谱线调节器、液晶屏、旋转角度传感器、步进电机。本实用新型提供了一种光谱分析法二氧化碳测量仪，设计合理，结构简单，精确度高，具有使用方便，实用性强，使用效果好，操作容易的优点，能使人们可以实时准确的测量空气中二氧化碳的浓度情况，可以在市场上进行推广。
【IPC分类】G01N21-39
【公开号】CN204330587
【申请号】CN201520034735
【发明人】李明强, 马燕, 夏云飞, 刘芷莹, 沈田甜, 史久程
【申请人】郭敏强
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月20日