CO2濃度梯度原位同步測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究.pdf

1、二氧化碳(CO2)濃度是許多領(lǐng)域需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析的重要數(shù)據(jù)，對(duì)二氧化碳濃度的監(jiān)測(cè)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥衛(wèi)生、工業(yè)生產(chǎn)分析與控制、航空航天等領(lǐng)域。二氧化碳是造成溫室效應(yīng)的重要因素，由于現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)過(guò)多的燃燒煤炭、石油、天然氣產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)入大氣，導(dǎo)致近年來(lái)大氣中二氧化碳濃度逐漸增加。同時(shí)，二氧化碳還是植物光合作用的主要原料，因此有關(guān)農(nóng)田內(nèi)二氧化碳濃度的監(jiān)控與測(cè)量對(duì)于農(nóng)情信息采集、農(nóng)田碳匯、二氧化碳施肥、提高作物產(chǎn)量具有重要意義

2、。
　　為了準(zhǔn)確地測(cè)得農(nóng)田近地氣層二氧化碳濃度梯度分布，減少人為測(cè)量所產(chǎn)生的誤差，并可實(shí)現(xiàn)二氧化碳梯度濃度的自動(dòng)測(cè)量，本文設(shè)計(jì)了一套二氧化碳濃度梯度的氣體采集方案，并通過(guò)嵌入式技術(shù)控制二氧化碳梯度濃度的采集和測(cè)量，同時(shí)本文選取GPRS技術(shù)作為傳輸技術(shù)的解決方案，可以實(shí)現(xiàn)采集結(jié)果的遠(yuǎn)程獲取。
　　本文設(shè)計(jì)的二氧化碳濃度梯度分布原位同步測(cè)量系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)機(jī)械采集結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):在本系統(tǒng)中氣體機(jī)械采集結(jié)構(gòu)主

3、要由定量氣泵、直動(dòng)式二位三通電磁閥和氣管組成，設(shè)計(jì)有5個(gè)支路，用于氣體的暫時(shí)存儲(chǔ)和分別測(cè)量。
　　(2)電氣控制電路:電氣控制部分控制芯片采用STM32單片機(jī)，用于控制泵閥組、采集傳感器信息并與上位機(jī)進(jìn)行通信。
　　(3)上位機(jī)和下位機(jī)軟件設(shè)計(jì):主要包括下位機(jī)底層驅(qū)動(dòng)程序和上位機(jī)數(shù)據(jù)顯示界面及存儲(chǔ)系統(tǒng)。
　　(4)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證:通過(guò)室內(nèi)和室外試驗(yàn)兩部分，驗(yàn)證裝置可靠性，考察二氧化碳濃度梯度分布規(guī)律。
　　本文設(shè)