紅外CO-,2-氣體濃度檢測儀的研究與開發(fā).pdf

1、隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對溫室氣體關注的日益提高，在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活等諸多方面都越來越需要對CO2氣體的濃度進行監(jiān)測與控制。目前使用的CO2氣體濃度分析方法主要有電化學法、電氣法、色譜法、紅外吸收法等，其中，紅外吸收法因其精度高、穩(wěn)定性好、響應快、儀器體積小和壽命長等諸多優(yōu)點正在成為目前CO2氣體濃度測量領域發(fā)展的新方向。
　　 本文在分析紅外氣體吸收理論與Lamber-Beer定律的基礎上，將電調(diào)制光源和新型傳感器應用于

2、CO2氣體濃度檢測儀中，采用了最小二乘擬合法設計了一種雙通道一體化的新型非分光紅外CO2氣體濃度檢測儀。本文重點介紹了該檢測儀的調(diào)制光源、氣室、傳感器及其信號采集、處理電路的軟硬件設計；全面分析了檢測儀誤差產(chǎn)生的原因，在深入研究溫度特性實驗結(jié)果的基礎上，采用最小二乘擬合法建立了紅外CO2氣體濃度檢測儀的數(shù)學模型。進行的一系列實驗為所設計的紅外CO2氣體濃度檢測儀的分析及改進提供了數(shù)據(jù)來源，其中包括：溫度特性實驗，為檢測儀建立數(shù)學模型、實

3、現(xiàn)溫度補償提供了可靠的數(shù)據(jù)；建模結(jié)果曲線擬合實驗，驗證了所建模型的準確性；穩(wěn)定性實驗，考察了所設計的檢測儀在抑制測量結(jié)果漂移方面的有效程度。
　　 本文所設計的紅外CO2氣體濃度檢測儀實現(xiàn)了全部功能，達到了預期的性能指標。檢測儀的量程為0％-3.02％；重復性誤差為0.0172％；相對誤差為0.95％；響應時間小于1.5s。實驗結(jié)果表明，該檢測儀在正常工作條件下能夠有效地減小溫度因素造成的測量誤差，保證測量精度達標。該檢測儀具有