一種光譜分析法二氧化碳測量儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種二氧化碳測量儀，特別是一種光譜分析法二氧化碳測量儀，屬于檢測儀器領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，溫室效應(yīng)對(duì)全球氣候的影響逐步加劇，國際社會(huì)對(duì)二氧化碳的排放關(guān)注越來越高。因此，精確監(jiān)視全球二氧化碳的排放狀況成為氣候研宄的一個(gè)重要方向。為了實(shí)現(xiàn)全球覆蓋的二氧化碳含量精確測量，充分了解全球碳循環(huán)過程及其對(duì)氣候的影響，中國以及歐美等航天發(fā)達(dá)國家均開展了針對(duì)溫室氣體監(jiān)測的星載紅外高光譜技術(shù)的研宄，多顆高光譜探測衛(wèi)星進(jìn)入運(yùn)行軌道，大氣含量氣體傳感器通過光譜定標(biāo)對(duì)遙感器系統(tǒng)的光譜特性進(jìn)行標(biāo)定，二氧化碳激光探測器通過光譜定標(biāo)使觀測數(shù)據(jù)精確定量化。
[0003]現(xiàn)在市場上存在的大多數(shù)二氧化碳傳感器和測量儀精度不夠高，易受環(huán)境因素干擾，難以滿足科學(xué)研宄和高精度測量的需求。而高精度二氧化碳測量儀體積大，價(jià)格昂貴，對(duì)使用者技術(shù)要求高，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0004]為此，運(yùn)用光譜標(biāo)定原理設(shè)計(jì)了一種光譜分析法二氧化碳測量儀，不但使得測量儀能夠?qū)Υ髿庵卸趸己窟M(jìn)行精確測量，同時(shí)成本低廉，使用方便，操作簡單。既能夠滿足科研人員研宄使用需要，也能用于普通工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，具有很好的推廣前景和市場價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種光譜分析法二氧化碳測量儀。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種光譜分析法二氧化碳測量儀，包括:箱體、指示燈、開關(guān)、多譜線氦氖激光器、激光探測器、單片機(jī)、電源模塊、譜線調(diào)節(jié)器、液晶屏、旋轉(zhuǎn)角度傳感器、步進(jìn)電機(jī)，其特征在于:箱體外部正前方有指示燈、液晶屏、開關(guān)，箱體上方有步進(jìn)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)角度傳感器、激光探測器，箱體內(nèi)部有電源模塊、譜線調(diào)節(jié)器和單片機(jī)，電源模塊為多譜線氦氖激光器、激光探測器、譜線調(diào)節(jié)器、旋轉(zhuǎn)角度傳感器、步進(jìn)電機(jī)和單片機(jī)提供電能，由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度傳感器測量電機(jī)準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，激光探測器與多譜線氦氖激光器對(duì)準(zhǔn)，以接收多譜線氦氖激光器發(fā)射出的激光。
[0007]單片機(jī)通過導(dǎo)線與指示燈、液晶屏、開關(guān)、電源模塊、多譜線氦氖激光器、激光探測器、譜線調(diào)節(jié)器、旋轉(zhuǎn)角度傳感器、步進(jìn)電機(jī)相連接；多譜線氦氖激光器與步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過齒輪相連。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是譜線調(diào)節(jié)器控制著多譜線氦氖激光器發(fā)出不同譜線的激光，激光照射到激光探測器上，激光探測器將接收到的激光譜線信息進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)結(jié)合旋轉(zhuǎn)角度傳感器一起控制著多譜線氦氖激光器下方的精密步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)在附近以一定的步長進(jìn)行掃描，然后利用激光探測器采集的數(shù)據(jù)找到譜線峰值位置，通過與標(biāo)準(zhǔn)譜線峰值位置數(shù)據(jù)比較求其差值，依次對(duì)的幾條不通光標(biāo)準(zhǔn)譜線進(jìn)行比較求差，最終得到多組差值，重復(fù)上述步驟兩次；單片機(jī)根據(jù)差值進(jìn)行查表，從而得到空氣中二氧化碳濃度數(shù)值信息，并通過液晶屏將數(shù)據(jù)信息顯示出來，從而完成空氣中二氧化碳濃度的測量。
【附圖說明】
[0009]圖1為一種光譜分析法二氧化碳測量儀示意圖。
[0010]圖2為一種光譜分析法二氧化碳測量儀橫切面俯視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0012]圖1、2中，I一箱體，2—指不燈，3—液晶屏，4一開關(guān)，5—步進(jìn)電機(jī)，6—旋轉(zhuǎn)角度傳感器，7—多譜線氦氖激光器I，8—激光探測器，9一電源模塊，10—譜線調(diào)節(jié)器，11 一單片機(jī)。
[0013]箱體I外部正前方安裝有指示燈2、液晶屏3、開關(guān)4。開關(guān)4按下后指示燈2點(diǎn)亮，儀器開始工作。液晶屏3可以顯示此刻空氣中二氧化碳濃度值。步進(jìn)電機(jī)5能帶動(dòng)多譜線氦氖激光器7進(jìn)行一定步長進(jìn)行掃描，從而使激光探測器8能夠找到激光的峰值位置。旋轉(zhuǎn)角度傳感器6測量步進(jìn)電機(jī)7的旋轉(zhuǎn)角度，并將信息反饋給單片機(jī)11，達(dá)到精確控制步進(jìn)電機(jī)5掃描步長的效果。
[0014]在箱體I內(nèi)部，電源模塊9為多譜線氦氖激光器7、激光探測器8、譜線調(diào)節(jié)器10、旋轉(zhuǎn)角度傳感器6、步進(jìn)電機(jī)5和單片機(jī)11提供電能，保證測量儀正常工作。單片機(jī)11通過導(dǎo)線與指示燈2、液晶屏3、開關(guān)4、電源模塊9、多譜線氦氖激光器7、激光探測器8、譜線調(diào)節(jié)器10、旋轉(zhuǎn)角度傳感器6、步進(jìn)電機(jī)5相連接。當(dāng)打開開關(guān)4后，指示燈2亮起，單片機(jī)11會(huì)控制譜線調(diào)節(jié)器10產(chǎn)生信號(hào)傳發(fā)給多譜線氦氖激光器7，接著多譜線氦氖激光器7發(fā)出激光照射到激光探測器8上，激光探測器8將接收到的激光譜線信息進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果信息發(fā)送給單片機(jī)11，然后單片機(jī)11和旋轉(zhuǎn)角度傳感器6—起控制著步進(jìn)電機(jī)5以一定步長進(jìn)行掃描。通過掃描，使單片機(jī)11能夠找到激光譜線峰值位置，通過與單片機(jī)11內(nèi)部存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)譜線峰值位置數(shù)據(jù)比較求其差值，依次對(duì)的幾條不通光標(biāo)準(zhǔn)譜線進(jìn)行比較求差，最終得到多組差值，重復(fù)上述步驟兩次；單片機(jī)11再根據(jù)差值進(jìn)行查表，從而得到空氣中二氧化碳濃度數(shù)值信息，并通過液晶屏將數(shù)據(jù)信息顯示出來，從而完成空氣中二氧化碳濃度的測量。
[0015]當(dāng)使用測量儀時(shí)，首先調(diào)節(jié)多譜線氦氖激光器7的方向，使其光線發(fā)射方向與激光探測器基本一致。接著打開開關(guān)4，指示燈2亮起，電源模塊9開始為多譜線氦氖激光器
7、激光探測器8、譜線調(diào)節(jié)器10、旋轉(zhuǎn)角度傳感器6、步進(jìn)電機(jī)5和單片機(jī)11提供電能，譜線調(diào)節(jié)器10給多譜線氦氖激光器7發(fā)出激勵(lì)信號(hào)，多譜線氦氖激光器7發(fā)射的激光穿過空氣照射到激光探測器8上，單片機(jī)11根據(jù)激光探測器8提供的數(shù)據(jù)，結(jié)合旋轉(zhuǎn)角度傳感器6 一起精確地控制著步進(jìn)電機(jī)5以一定步長進(jìn)行掃描，空氣中二氧化碳濃度不同時(shí)，激光探測器8接收到的激光譜線信息也會(huì)變化，單片機(jī)11通過得到的激光譜線信息與內(nèi)部存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)譜線內(nèi)部信息對(duì)比，可以得出空氣中二氧化碳濃度的數(shù)值，與此同時(shí)，液晶屏3開始顯示出當(dāng)時(shí)的二氧化碳濃度信息，供使用者查看。
[0016]本實(shí)用新型提供了一種光譜分析法二氧化碳測量儀，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，精確度高，具有使用方便，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，操作容易的優(yōu)點(diǎn)，能使人們可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的測量空氣中二氧化碳的濃度情況，可以在市場上進(jìn)行推廣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光譜分析法二氧化碳測量儀，包括:箱體、指示燈、開關(guān)、多譜線氦氖激光器、激光探測器、單片機(jī)、電源模塊、譜線調(diào)節(jié)器、液晶屏、旋轉(zhuǎn)角度傳感器、步進(jìn)電機(jī)，其特征在于:箱體外部正前方有指示燈、液晶屏、開關(guān)，箱體上方有步進(jìn)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)角度傳感器、激光探測器，箱體內(nèi)部有電源模塊、譜線調(diào)節(jié)器和單片機(jī)，電源模塊為多譜線氦氖激光器、激光探測器、譜線調(diào)節(jié)器、旋轉(zhuǎn)角度傳感器、步進(jìn)電機(jī)和單片機(jī)提供電能，由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度傳感器測量電機(jī)準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，激光探測器與多譜線氦氖激光器對(duì)準(zhǔn)，以接收多譜線氦氖激光器發(fā)射出的激光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1要求所述的一種光譜分析法二氧化碳測量儀，其特征是:單片機(jī)通過導(dǎo)線與指示燈、液晶屏、開關(guān)、電源模塊、多譜線氦氖激光器、激光探測器、譜線調(diào)節(jié)器、旋轉(zhuǎn)角度傳感器、步進(jìn)電機(jī)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1要求所述的一種光譜分析法二氧化碳測量儀，其特征是:多譜線氦氖激光器與步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過齒輪相連。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種光譜分析法二氧化碳測量儀，包括箱體、指示燈、開關(guān)、多譜線氦氖激光器、激光探測器、單片機(jī)、電源模塊、譜線調(diào)節(jié)器、液晶屏、旋轉(zhuǎn)角度傳感器、步進(jìn)電機(jī)。本實(shí)用新型提供了一種光譜分析法二氧化碳測量儀，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，精確度高，具有使用方便，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，操作容易的優(yōu)點(diǎn)，能使人們可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的測量空氣中二氧化碳的濃度情況，可以在市場上進(jìn)行推廣。
【IPC分類】G01N21-39
【公開號(hào)】CN204330587
【申請?zhí)枴緾N201520034735
【發(fā)明人】李明強(qiáng), 馬燕, 夏云飛, 劉芷瑩, 沈田甜, 史久程
【申請人】郭敏強(qiáng)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月20日