利用非分光红外（NDIR）原理以及无线传感技术（Zigbee网络）设计了基于NDIR原理的CO2浓度在线监测系统,实现对CO2浓度的监测。通过对不同浓度的CO2气体进行多次重复测量结果表明,相对误差集中在-2.48%4.10%之间,标准偏差范围为2.416%4.149%,对相同浓度的CO2进行测量时得到的结果变化范围大都能控制在4.33%5.89%的范围内,系统处于稳定状态时平均响应时间在7s内。系统的精度、误差以及稳定性均达到设计要求。 吸收程度最强［６］，因此选取波长４．２６μｍ的红外光滤光片来测量ＣＯ２气体浓度值。在检测ＣＯ２气体浓度过程中，为避免其他气体吸收红外辐射引起测量误差，在测试过程中通过增加参比通道获得没有气体吸收时的红外光能量，并且参考通道的波长与待测气体以及大气中其他气体的吸收波长相同，选取波长４．０μｍ的红外光滤光片作为参考光路的波长。气体的浓度计算根据定律有：Ｉ）式中ＩＣＯ２为经过测量通道后气体吸收的光照强度，Ｉｒｅｆ为经过参考通道后气体吸收的光照强度，ｋ为ＣＯ２吸收系数，ｃ为ＣＯ２气体浓度，Ｌ为仪器气室的长度。探测器将光强信号转换为电压信号，由于探测器的输出电压正比于接收到的光强，因此气体测量通道的输出电压为ＵＣ参考通道的输出电压为Ｕ其中：Ｋ１反映测量通道中滤光片的透射程度和热释电探测器的响应度；Ｋ２反映参考通道中滤光片的透射程度和热释电探测器的响应度。在实际测量中本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com，由于光强难以测量并易受外界环境的影响，为此通过采用比值法消除光强因子的同时消除系统对测量结果的影响，提高测量系统的准确性。ＩＣＯ上位机监测显示界面见图７。首先打开串口，当点击刷新按键时，界面自动进入下一次数据显示过程，当前界面上显示的数据参数将进行重置，此操作可以更方便地在短时间内对数据进行多次采集。当点击退出按键时，界面则退出。关闭所有灯按钮使软件进入等待状态，数据不再接收、处理在线监测仪设计-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压滚圆机钢管滚弧滚圆机。图８为手机客户端监测显示界面，可通过ＷＩＦＩ或ＧＰＲＳ登录ＰＣ机ＩＰ地址，即可实现远距离实时在线监测ＣＯ２气体浓度值及其周围环境温度。图７数据上位机监测显示界面图８手机客户端监测显示界面该界面软件在数据处理方面，主要对接收的传感数据进行３个方面的处理：一是数据的本地界面实时数字显示；二是多数据的动态实时曲线显示；三是数据的本地文件存储，以ＴＸＴ文本格式存储。４性能测试分析４．１精度测试在本实验中设置红外ＣＯ２传感器的测量范围为０～５０００×１０－６。首先利用型号为Ｖ检测仪获取１３组ＣＯ２浓度值作为实际测量数据的参考值；然后利用本文设计的监测仪对１３组ＣＯ２参考浓度气体分别各重复测量１０次，得到的１３组共１３０个测量数据，其中ＣＯ２气体浓度数据利用ＣＯ２生成器获得。将型号为Ｖ检测仪与本文设计的监测仪同时置于密封玻璃容器中，利用ＣＯ２钢瓶向密封容器中冲入ＣＯ２气体。测量结果见表１，性能指标数据见表２。表１实际ＣＯ２浓度测量结果×１０－６组号参考浓度设计的红外ＣＯ２监测仪实在线监测仪设计-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压滚圆机钢管滚弧滚圆机本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com