超声臭氧浓度分析仪的制作方法

本发明涉及电子技术与超声学技术结合的技术领域，尤其涉及一种超声臭氧浓度分析仪。

背景技术：

目前超声二元气体浓度检测已经在其它气体浓度检测中有所应用。但是在臭氧浓度检测技术方面，仍然采用的臭氧对紫外光的吸收方法来检测。

目前现有技术采用的是化学滴定法和紫外吸收法来对臭氧气浓度进行测量。

化学滴定法，由于方法本身的局限性，只适用于实验室中进行检测，不能做到实时检测，所以应用前景有限。由于实验过程中需要臭氧气吸收溶液将臭氧混合气体中的臭氧气充分吸收，这个过程比较难实现。所以根据吸收的充分程度会导致测定会有误差。目前并没有用到批量生产的设备中去。

紫外吸收法，采用的紫外光需要严格控制光的强度，并且需要半导体紫外光传感器来接收通过臭氧气传过来的剩余光强。所以对于光强的要求比较高，而光源的发出来的光强，除了和流过光源的电流有关外还和光源自身的使用时间和发热情况有关，所以如果长时间实时监测的话，需要定时对光源进行初始校准。半导体紫外传感器也同样有长时间使用衰减的问题。第二个问题是紫外法检测会带来检测前后的浓度变化的问题，根本不利于检测后的气体再次使用。这个紫外检测的致命缺陷。

以上的检测方法是目前采用最为广泛的检测手段，但是都不能做到真正的实时监测。

技术实现要素：

本发明提出的一种超声臭氧浓度分析仪,解决了现有的分析仪不能做到真正的实时监测的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

超声臭氧浓度分析仪，包括分析仪箱体，所述分析仪箱体的两侧分别固定安装有第一超声收发探头和第二超声收发探头，所述分析仪箱体的底部分别设有进气管和出气管，所述分析仪箱体的顶部内壁设有温度传感器和压力传感器。

优选的，所述分析仪箱体内设有处理器，处理器为位高速mcu处理器，处理器的输出端分别与所述第一超声收发探头和所述第二超声收发探头连接。

优选的，所述温度传感器和压力传感器与处理器的输入端连接，所述温度传感器为lmt01lpg型温度传感器，所述压力传感器为hm10高精度压力传感器。

优选的，所述分析仪箱体内置蓄电池，蓄电池分别与第一超声收发探头、第二超声收发探头、温度传感器、压力传感器电性连接。

本发明的有益效果是：

1、采用了超声检测法，对臭氧浓度进行检测分析。

2、在长时间检测过程中不需要进行定时初始校准。

3、检测后的臭氧浓度不发生变化，可以真正做到实时监测并投入生产中使用。

本发明检测后的臭氧浓度不发生变化，可以真正做到实时监测并投入生产中使用，通过传感器修正，极大提高检测的精度，易于推广。

附图说明

图1为本发明提出的超声臭氧浓度分析仪的结构示意图。

图中：1分析仪箱体、2第一超声收发探头、3第二超声收发探头、4进气管、5出气管、6温度传感器、7压力传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1，超声臭氧浓度分析仪，包括分析仪箱体1，分析仪箱体1的两侧分别固定安装有第一超声收发探头2和第二超声收发探头3，分析仪箱体1的底部分别设有进气管4和出气管5，分析仪箱体1的顶部内壁设有温度传感器6和压力传感器7。

本实施例中，分析仪箱体1内设有处理器，处理器为32位高速mcu处理器，处理器的输出端分别与第一超声收发探头2和第二超声收发探头3连接，温度传感器6和压力传感器7与处理器的输入端连接，温度传感器6为lmt01lpg型温度传感器，压力传感器7为hm10高精度压力传感器，分析仪箱体1内置蓄电池，蓄电池分别与第一超声收发探头2、第二超声收发探头3、温度传感器6、压力传感器7电性连接。

本实施例中，气体从进气管4进入分析仪箱体1内，声收发探头2、第二超声收发探头3进行检测，双向检测，气体从出气管5排出，完成检测，温度传感器6和压力传感器7测试被检测气体的温度和压力。采用超声浓度检测法就可以真正做到实时监测，监测后的气体再使用。保证了使用的气体是需要的特定浓度的臭氧气体。超声检测法是利用超声波在气体媒介中传播时，声速与气体成分有关，气体成分的变化会引起声速的变化的原理来检测气体浓度的。而此检测过程是一个物理变化过程不会引起被测气体的浓度变化。检测过程中固定检测长度，来精确测量时间的变化，而时间的精确测量对电路要求就更容易实现，也不需要在使用过程是定期进行初始校准。现有的紫外吸收法的臭氧气浓度检测法，被检测臭氧气体的浓度会在检测前后发生变化，这样就不利于被检测气体浓度的实时监测和使用。

我们的目是通过检测来的一个被精准控制浓度的一个臭氧气体，然后利用气体来做相应的工作，从而达到最好的效果。利用超声浓度检测法就很好的解决了臭氧精准控制臭氧浓度，且检测前后浓度不会发生变化。

我们利用超声检测法，通过对固定检测长度和对气体压力和温度的精度测量，来对混合气体中的臭氧浓度进行检测分析。此种检测方法可以检测二元混合气体的成分变化，如果是多元混合气体的话，例如臭氧气和空气混合，而空气为多元气体，只要一种气体变化，而另外几种气体比例不变的情况同样也可以检测出变化气体的浓度变化，通过温度传感器6和压力传感器7采集通过采样管的被检测气体的温度和压力，通过32位高速mcu处理器对第一超声收发探头2和第二超声收发探头3进行控制，一边控制超声探头发射，并记录发射时间，一边控制超声探头接收发射边的声波，并记录接收时间。通过时间差来记录气体变化。并根据温度和压力来修正时间的变化，提高精度。为了消除气体流动对超声波的传输速度影响。我们采用一次由左至右、一次由右至左的两次测量，并将两次测量的结果求和来消除气体流动带来的误差。

超声气体浓度检测在其它气体有应用，比如说氧气。此方案的原理和具体算法和其它气体是一样的。通过相同的检测方法，对含有臭氧气体的混合气体中的另外一种气体，或者是不变比例的混合气体，进行检测然后反推臭氧浓度的方法。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及电子技术与超声学技术结合的技术领域，公开了一种超声臭氧浓度分析仪，针对现有的分析仪不能做到真正的实时监测问题，现提出如下方案，其包括分析仪箱体，所述分析仪箱体的两侧分别固定安装有第一超声收发探头和第二超声收发探头，所述分析仪箱体的底部分别设有进气管和出气管，所述分析仪箱体的顶部内壁设有温度传感器和压力传感器。本发明检测后的臭氧浓度不发生变化，可以真正做到实时监测并投入生产中使用，通过传感器修正，极大提高检测的精度，易于推广。

技术研发人员：李俊
受保护的技术使用者：湖北谱芯智能科技有限公司
技术研发日：2019.03.22
技术公布日：2019.05.10