濃度檢測及調控方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種氣體濃度檢測方法，尤其涉及一種溫室環境中co2濃度檢測及調 控方法，屬于〇)2濃度檢測領域。
【背景技術】
[0002] 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，因此研宄并設計二氧化碳檢測電路具有十分重要的意義。
[0003] 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co 2濃度的升高，光合作用增強。光合速率最大時的〇)2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。
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 又如申請號為"201210418670. 6"的一種溫室環境中0)2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CO 2氣體控制模塊的輸入端分別連接有光強度 傳感器和C02濃度傳感器，所述CO 2氣體控制模塊的輸出端連接有CO 2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〇) 2濃 度；所述〇)2氣體控制模塊根據所述光強度和所述CO 2濃度進行控制所述CO 2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〇)2的給定量，且結構簡單、易于實 現。
【發明內容】
[0008] 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、抗干擾能力強的溫室環境中〇) 2濃度檢測及調控方法。
[0009] 本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：
[0010]一種溫室環境中co2濃度檢測及調控方法，具體包含如下步驟：
[0011] 步驟1，預先設定溫室環境中的正常〇)2濃度參數閾值；
[0012] 步驟2,將一定波長的紅外光穿過溫室；
[0013] 步驟3,采用紅外傳感器獲取穿過溫室的輸入發光光強度以及輸出發光光強度；
[0014] 步驟4,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0)2的 濃度，進而通過顯示模塊實時顯示出來，具體計算如下：
[0015] I = I〇exp(-amLc)；
【主權項】
1. 一種溫室環境中CO2濃度檢測及調控方法，其特征在于；具體包含如下步驟： 步驟1，預先設定溫室環境中的正常C〇2濃度參數闊值； 步驟2,將一定波長的紅外光穿過溫室； 步驟3,采用紅外傳感器獲取穿過溫室的輸入發光光強度W及輸出發光光強度； 步驟4,根據獲取的輸入發光光強度W及輸出發光光強度計算出待測氣體中0)2的濃 度，進而通過顯示模塊實時顯示出來，具體計算如下：
其中，C為待測氣體中C〇2的濃度，I為輸入發光光強度，I。為輸出發光光強度，a。為摩 爾分子吸收系數，L為紅外光的波長； 步驟5,將得出的待測氣體中CA的濃度與設定正常C0 2濃度參數闊值進行對比，若不 屬于正常闊值范圍內，則發出警報同時控制0)2調節裝置調節C02濃度直至達到正常闊值范 圍內。
2. 根據權利要求1所述的一種溫室環境中C02濃度檢測及調控方法，其特征在于：在步 驟2中，采用波長為620nm的紅外光。
3. 根據權利要求1所述的一種溫室環境中C02濃度檢測及調控方法，其特征在于：在步 驟3中，所述紅外傳感器的巧片型號為SE2470。
4. 根據權利要求1所述的一種溫室環境中C02濃度檢測及調控方法，其特征在于：在步 驟4中，所述顯示模塊為LCD顯示屏。
5. 根據權利要求1所述的一種溫室環境中C02濃度檢測及調控方法，其特征在于：在步 驟5中，采用聲光報警單元發出警報。
【專利摘要】本發明公開了一種溫室環境中CO2濃度檢測及調控方法，預先設定溫室環境中的正常CO2濃度參數閾值，將一定波長的紅外光穿過溫室，采用紅外傳感器獲取穿過溫室的輸入發光光強度以及輸出發光光強度，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，進而通過顯示模塊實時顯示出來，將得出的待測氣體中CO2的濃度與設定正常CO2濃度參數閾值進行對比，若不屬于正常閾值范圍內，則發出警報同時控制CO2調節裝置調節CO2濃度直至達到正常閾值范圍內。
【IPC分類】G01N21-3504
【公開號】CN104849230
【申請號】CN201510246004
【發明人】宋哲, 馬忠東
【申請人】蘇州德銳朗智能科技有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月15日