[发明专利]一种具有温度气压自动补偿的CO2气体浓度监测装置及方法

摘要

本发明公开了一种具有温度气压自动补偿的CO₂气体浓度监测装置及方法，可以实现在更宽的温度范围和气压范围中对CO₂气体浓度的精确检测，适应于低温低压环境中CO₂气体浓度监测。本发明采用双波长红外监测原理和吸入式结构进行CO₂气体的浓度监测，具有适应低温低压环境、精度和可靠性高等优点。采用双通道红外探测器消除了光源不稳定等因素的干扰、采用反射镜增加红外光的吸收长度、采用加热元件和保温材料增强装置环境适应性、采用锥形集光器增强了接收光强以及进行温度气压自动补偿、修正，有效地提高了CO₂气体监测的精度。

主权项

一种具有温度气压自动补偿的CO₂气体浓度监测装置，其特征在于：包括红外光源(1)、聚光镜(2)、压力传感器(3)、温度传感器(4)、反射镜(5)、集光器(6)、双通道红外探测器(7)、参比滤光片(8)、测量滤光片(9)、气室(10)、信号处理板(11)、加热元件(12)、保温材料(13)、引气管(14)、出气口(15)、进气口(16)、信号输出接口(17)、金属外壳(18)、骨架(19)和反射镜座(20)；内部中空的骨架(19)形成一个气室(10)，其上设出气口(15)和进气口(16)，气室(10)左端装有红外光源(1)，红外光源(1)前设置聚光镜(2)，气室(10)右端装有反射镜(5)，反射镜(5)通过反射镜座(20)固定，双通道红外探测器(7)前面设置有测量滤光片(9)和参比滤光片(8)，测量滤光片(9)和参比滤光片(8)的前端设有锥形集光器(6)，在双通道红外探测器(7)侧面设置一个温度传感器(4)，实时监测双通道红外探测器(7)的温度，在双通道红外探测器(7)和红外光源(1)之间设置引气管(14)，将压力传感器(3)置于引气管(14)中，从而获得气体压力值信号，双通道红外探测器(7)和红外光源(1)左侧与信号处理板(11)相接，将获得的气体浓度、气压和双通道红外探测器温度信号送入信号处理板(11)中，然后通过信号传输接口(17)向外输出信号，紧贴骨架(19)环绕一圈加热元件(12)，对装置进行加热，在加热元件(12)外层包裹保温材料(13)，以防热量的散失，整个装置外安装金属外壳(18)进行固定和保护。