紅外CO-,2-氣體濃度檢測儀的研究與開發(fā).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對溫室氣體關(guān)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(jìn)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(xué)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(yīng)快、儀器體積小和壽命長等諸多優(yōu)點(diǎn)正在成為目前CO2氣體濃度測量領(lǐng)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(chǔ)上，將電調(diào)制光源和新型傳感器應(yīng)用于

2、CO2氣體濃度檢測儀中，采用了最小二乘擬合法設(shè)計(jì)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(diǎn)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(shè)計(jì)；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(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)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(xué)模型。進(jìn)行的一系列實(shí)驗(yàn)為所設(shè)計(jì)的紅外CO2氣體濃度檢測儀的分析及改進(jìn)提供了數(shù)據(jù)來源，其中包括：溫度特性實(shí)驗(yàn)，為檢測儀建立數(shù)學(xué)模型、實(shí)

3、現(xiàn)溫度補(bǔ)償提供了可靠的數(shù)據(jù)；建模結(jié)果曲線擬合實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了所建模型的準(zhǔn)確性；穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，考察了所設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的紅外CO2氣體濃度檢測儀實(shí)現(xiàn)了全部功能，達(dá)到了預(yù)期的性能指標(biāo)。檢測儀的量程為0％-3.02％；重復(fù)性誤差為0.0172％；相對誤差為0.95％；響應(yīng)時(shí)間小于1.5s。實(shí)驗(yàn)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(dá)標(biāo)。該檢測儀具有