[發明專利]一種紅外吸收型CO2濃度檢測方法

在審

• 申請號: 201510246612.3
• 申請日: 2015-05-15
• 公開（公告）號: CN104833647A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 宋哲;馬忠東
• 申請（專利權）人: 蘇州德銳朗智能科技有限公司
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種氣體濃度檢測方法，尤其涉及一種紅外吸收型CO2濃度檢測方法，屬于CO2濃度檢測領域。

背景技術

隨著人類社會的進步和科學技術的發展，人們的生活水平得到了迅速提高，工業生產規模也迅速擴大，但同時導致了二氧化碳的排放成倍增長，如溫室效應，土地荒漠化程度加速等，嚴重影響并破壞著人類的生存環境。另外，二氧化碳是作物光合作用的主要原料，其含量合適與否直接影響作物的生長。近年來，隨著人們環保意識的增強，科技進步的進步，如何快速檢測二氧化碳的含量，削減二氧化碳的排放，已成為各級政府和廣大有識之士特別關注的問題，因此研究并設計二氧化碳檢測電路具有十分重要的意義。

近年來，隨著工業的飛速發展，二氧化碳排放量急劇上升，所造成的溫室效應對人類的生存構成巨大的威脅在溫室、大棚和密閉的植物工廠等，施加CO2氣肥是增加產量的有效方法。在一定條件下，隨著CO2濃度的升高，光合作用增強。光合速率最大時的CO2濃度為飽和點，當CO2濃度超過飽和點過高，則會引起作物異常生長，葉片失綠黃化，卷曲畸形或壞死等。

在種植過程中，人們希望按合理需求量產生CO2氣體，并能夠根據環境檢測的結果，自動調節CO2給氣量。不論物理法還是化學法制造CO2，采用開環控制的方法通常不容易達到精確定量的目的，從而影響最佳的生長效果。

前檢測二氧化碳的方法主要有化學法、電化學法、氣相色譜法、容量滴定法等，這些方法普遍存在著價格貴，普適性差等問題，且測量精度還較低。而傳感器法具有安全可靠、快速直讀、可連續監測等優點。目前各種檢測用的二氧化碳傳感器主要有固體電解質式、鈦酸鋇復合氧化物電容式、電導變化型厚膜式等，這些傳感器存在對氣體的選擇性差、易出現誤報、需要頻繁校準、使用壽命較短等不足。

例如申請號為“201310047515.2”的一種CO濃度和能見度檢測系統及測量方法，包括一個紅外熱光源，一個雙濾波片紅外熱釋電探測器，一個用于測量理想環境下接收到光源光強的參考光路，一個用于測量實際環境下接收到光源光強的測量光路，一個用于?切換兩光路的轉盤和一個用于數據采集和處理的電路板。該發明實現CO濃度和能見度同時檢測，只需一套光路、機械結構和硬件電路，單光源和雙元探測器；可以消除散射的紅外光、鏡頭上灰塵和系統零件的吸收造成的誤差，測量精確；采用雙波長法測氣體濃度省去了高濃度氣體參比氣室，簡化了系統結構；該儀器體積小、使用方便。

又如申請號為“201210418670.6”的一種溫室環境中CO2濃度自動調節裝置及調節方法。其裝置包括CO2氣體控制模塊，所述CO2氣體控制模塊的輸入端分別連接有光強度傳感器和CO2濃度傳感器，所述CO2氣體控制模塊的輸出端連接有CO2氣體發生模塊，所述光強度傳感器用于采集溫室環境的光強度；所述CO2濃度傳感器用于檢測溫室環境中CO2濃度；所述CO2氣體控制模塊根據所述光強度和所述CO2濃度進行控制所述CO2氣體發生模塊釋放CO2氣體。本發明技術方案可以精確控制植物所需CO2的給定量，且結構簡單、易于實現。但是該發明對氣體的選擇性差、易出現誤報、需要頻繁校準、使用壽命較短等不足。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術的不足提供了一種測量范圍寬、靈敏度高、響應時間快、選擇性好、抗干擾能力強的紅外吸收型CO2濃度檢測方法。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種紅外吸收型CO2濃度檢測方法，具體包含如下步驟：

步驟1，將一定波長的紅外光穿過待測氣體；

步驟2，采用紅外傳感器獲取穿過待測氣體的輸入發光光強度以及輸出發光光強度；

步驟3，根據獲取的輸入發光光強度以及輸出發光光強度計算出待測氣體中CO2的濃度，具體計算如下：

I＝I₀exp(-a_mLc)；

得c=1amLlnI0I;]]>