[發明專利]便攜式CO2高靈敏檢測系統

有效

• 申請號: 201310454511.6
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103575687A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 闞瑞峰;袁松;何亞柏;許振宇;阮俊;姚路;陳久瑛
• 申請（專利權）人: 中國科學院安徽光學精密機械研究所
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

1.一種便攜式CO₂高靈敏檢測系統，其特征在于：包括有主控芯片，與主控芯片連接的有激光器溫度控制器和電流控制器，主控芯片通過SPI接口連接SD卡，主控芯片通過通用異步收發傳送器與上位機通訊，所述的激光器溫度控制器和電流控制器均與DFB激光器連接，所述的DFB激光器發射的激光通過光纖準直器準直后進入Herroitt多次反射吸收池內，光電探測器對Herroitt多次反射吸收池內的光譜信號進行探測，光電探測器與信號調理電路連接，信號調理電路與所述的主控芯片的模數轉換器連接，由主控芯片生成激光器掃描波形，產生500Hz的鋸齒波掃描激光器波長，再配置系統外圍設備，檢測SD卡是否插入和初始化狀態，當檢測SD卡掛載成功后，在SD卡中生成文件夾，以保存濃度值和原始光譜信號，軟啟動DFB激光器，所述的激光器溫度控制器和電流控制器驅動DFB激光器，當DFB激光器波長穩定后，激光經過光纖準直器準直后進入Herroitt多次反射吸收池內，光電探測器對Herroitt多次反射吸收池內的光譜信號進行探測，光電探測器將光譜信號轉換為電信號，主控芯片的模數轉換器采集通過信號調理電路調理后的電信號，控制芯片根據朗伯比爾定律，原始光譜數據經過背景扣除、基線擬合后得到吸光度曲線，根據標定好的激光器在穩定后的波長范圍的相對波長，對吸光度在頻域上進行積分，已知吸收光程、CO₂吸收線強和溫度，由積分面積計算出濃度，每150ms計算一個濃度結果存入SD卡，同時每10秒鐘保存一次原始的吸收光譜數據，用以數據處理時對濃度進行修正。

2.根據權利要求1所述的便攜式CO₂高靈敏檢測系統，其特征在于：所述的Herroitt多次反射吸收池在25×10×10cm³的體積內，實現了80次通過次數，總光程為20m，在Herroitt多次反射吸收池兩邊鏡片上鍍有2004nm波段的增反膜。

3.根據權利要求1所述的便攜式CO₂高靈敏檢測系統，其特征在于：所述的主控芯片選用ARM?Cotex-M3內核的STM32F103處理器，72MHz時鐘頻率，64KB?SRAM，使用片上ADC進行數據采集，分辨率為12bit，采樣率1Msps。