二氧化碳检测仪【最新的】

二氧化碳仪 【最新版】 目录 前言    3 第一章 用户需求分析    3 第二章 市场分布    3 2.1 市场上常用的二氧化碳的常用方法    4 2.11 气相色谱法    4 2.12  滴定法    4 2.13  电容式CO2传感器     4 2.14  红外吸收型CO2传感器    4 第三章 适用范围及用途    5 3.1  蔬菜大棚的应用    5 3.11  种植大棚使用二氧化碳检测仪    5 3.12 施用二氧化碳对蔬菜产量的影响    5 3.13  施用二氧化碳对蔬菜植株性状的影响    6 3.2  适用的范围    6 3.21  大型畜牧养殖场    6 3.22 做节能环保产品厂家    6 3.23 井下:    6 3.24 幼儿园、办公室、学校、超市:    6 第四章 产品分析    6 第五章 产品规格    9 5.1接线说明    9 5.2通信协议额    10 前言     由于二氧化碳无色无味，一般情况下很难检测，而且过多吸入会引起人体不适或影响生物的生长。二氧化碳检测器是一款用于检测二氧化碳浓度的仪器，具有高精度、长寿命、体积小，易维护等特点，广泛应用于各个领域如发酵过程控制，农业暖房、温室CO2浓度监测。多种输出方式可选。     二氧化碳变送器具有多种量程可选、适应恶劣环境、安装简便和现场维护容易等特点，可供用户选择，二氧化碳变送器被广泛应用于写字楼、公共场所、温室大棚、厂房、酒店宴会厅、实验室、净化间、培养箱、安全报警、泄漏监测以及需要良好通风的恶劣环境等。为此，二氧化碳变送器在自动化中有着广阔的应用前景。 所谓变送器是把物理测量信号或者普通电信号转换成电信号输出，或能够以通讯协议方式输出的设备，二氧化碳变送器最大的贡献是在工农业生产中的应用，工农业生产中经常需要测量各种非电物理量(例如温度、压力、速度和空气等) ，它们都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。 第1章 用户需求分析 的目的、意义和背景     利用传统方法对温室环境进行监控，采用人工方法检测和控制，及其浪费人力资源，而且精度低，常常不能达到理想效果。目前国内推行科学种植技术，对温室大棚采用人工的方法控制温度和湿度，还通过CO2增施肥技术给大棚补充二氧化碳，虽然有科学资料可以借鉴，但是利用人工方法存在着很多弊端。尤其是对CO2浓度的监控，对于温度和湿度的监控，还可以通过温度计和湿度计的读数进行人工操作，而对CO2浓度的监控就没有那么简单。目前我国大多数大棚所采用的CO2增施肥方法非常笨拙，只是靠人工在固定时间对大棚进行CO2施肥，对CO2施肥的多少无法掌控，而植物对CO2的需求并不是越多越好，有资料表明：CO浓度维持在100ppm植物正常进行光合作用，浓度在600-2000ppm光合作用为最佳状态，显然对CO2浓度的控制要得当。 近年来，随着单片机功能的日益强大和计算机的广泛应用，人们对大棚内参数检测的准确性和控制的稳定性越来越高。本设计就是针对此问题，设计相对准确的、稳定的CO2浓度监控装置，由于系统的灵活性和模块化，可以广泛应用于温室大棚环境监控。 随着传感器和计算机技术的不断进步和完善, CO2检测仪器开始发展起来。根据国内目前红外二氧化碳气体传感器技术,制作了一种具有广泛开的应用前景, 并以其测量范围宽、响应时间快、抗干扰能力强、成本低等特点的CO2气体检测仪。 第2章 市场分布     目前检测二氧化碳的方法主要有化学法、电化学法、气相色谱法、容量滴定法等，这些方法普遍存在着价格贵，普适性差等问题，且测量精度还较低。而传感器法具有安全可靠、快速直读、可连续监测等优点。目前各种检测用的二氧化碳传感器主要有固体电解质式、钛酸钡复合氧化物电容式、电导变化型厚膜式等，这些传感器存在对气体的选择性差、易出现误报、需要频繁校准、使用寿命较短等不足。而红外吸收型二氧化碳传感器具有测量范围宽、灵敏度高、响应时间快、选择性好、抗干扰能力强等特点。为此本设计采用红外吸收型二氧 化碳传感器，整个电路设计力求简单易用，快速直读，价格低廉。 2.1 市场上常用的二氧化碳的常用方法 2.11 气相色谱法 气相色谱法是将二氧化碳在色谱柱中与空气的其他成分完全分离后，进入热导检测器的工作臂，使该臂电阻值的变化与参考臂电阻值的变化不相等，惠斯通电桥失去平衡而产生的信号输出。在线性范围内，信号大小与进入检测器的二氧化碳浓度成正比。从而进行定性与定量测定。在进样3mL时，测定浓度范围是0.02%~0.6%，最低检出浓度为0.014%。由于采用了气象色谱分离技术，所以空气、水、CO等均不影响测定，但是色谱分析条件常因实验条件不同而有差异，所以应根据所用气相色谱仪的型号和性能，制定能分析二氧化碳的最佳色谱分析条件。且在测量过程中需要配制标准气，并用纯氮气对标准气进行稀释，过程繁 琐，且操作时间较长，难以保证测量准确度。 2.12  滴定法 滴定法是用过量的氢氧化钡溶液与空气中二氧化碳作用生成碳酸钡沉淀，采样后剩余的氢氧化钡用标准乙二酸溶液滴定至酚酞试剂红色刚褪。由容量法滴定结果除以所采集的空气样品体积，即可测得空气中二氧化碳的浓度。滴定溶液需要前两天配置好，所需时间较长，不能被广泛采用 2.13  电容式CO2传感器  电容式传感器是把被测量的变化转换成电容量的变化的传感器，主要是因为金属氧化物的介电常数一般比其他碳酸盐要大，利用电容的变化来检测CO2气体浓度。常采用溶胶一凝胶法，以醋酸钡和钛酸丁酯为原料，乙醇和醋酸为溶剂制备了BaTi03纳米晶。采用这种纳米晶材料为基体，制备电容式CO2气体传感器，其缺点是检测低浓度CO2时输出信号小，且容易受到其他气体的影响 2.14  红外吸收型CO2传感器 红外吸收型CO2传感器是利用红外线作为介质的测量系统，它利用二氧化碳吸收波长4.26um红外线的物理特性来有选择地准确测量二氧化碳的分压,其吸收关系从 Lamber.Beer定律。红外吸收型气体分析检测仪一般由红外辐射源 4 测量气室，波长选择装置(滤光片)，红外探测装置等组成。如果气体的吸收光谱在入射光谱范围内，那么红外辐射透过被测气体后，在相应波长处会发生能量的衰减，未被吸收的辐射被探头测出，通过测量该谱线能量的衰减量来得知被测气体浓度。红外线气体检测仪的优点是测量范围宽、选择性好、防爆性好、设计简便、价格低廉。       因此，红外吸收型二氧化碳传感器具有测量范围宽、灵敏度高、响应时间快、选择性好、抗干扰能力强等特点。为此本设计采用红外吸收型二氧化碳传感器，整个电路设计力求简单易用，快速直读，价格低廉 第3章 适用范围及用途     二氧化碳及温度检测仪可以在农业、养殖业、工业领域中广泛使用，如：种植大棚、畜牧养殖场，啤酒、碳酸饮料、节能环保产品的生产过程及井下作业安全生产等。在我们日常生活环境中如：幼儿园、学校,、写字楼、商场、超市、车站、医院等公共场所，对二氧化碳浓度的监测可以改善空气的的质量，从而提高学习、工作效率;预防传染病流行，确保公共健康安全。  3.1  蔬菜大棚的应用 3.11  种植大棚使用二氧化碳检测仪     二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料之一，作物干重的95%来自光合作用。因此，二氧化碳也就成为影响作物产量的重要因素。塑料大棚栽培使作物长期处于相对密闭的场所中，棚内二氧化碳浓度一天内变化很大，日出前达到最大值1000～1200ppm，日出后2.5～3小时降为100ppm左右，仅为大气浓度(330ppm)的30%左右，而且一直维持到午后2小时才开始回升，到下午4时左右恢复到大气水平。蔬菜需二氧化碳浓度一般1000～1500ppm。因此，塑料大棚内二氧化碳亏缺相当严重，成为影响塑料大棚蔬菜产量的重要因素。在塑料大棚中安装二氧化碳监测仪可以保证在二氧化碳监测仪浓度不足的情况下及时报警，从而使用气肥。保证蔬菜、食用菌、鲜花、中药等提早上市、高质高产。 3.12 施用二氧化碳对蔬菜产量的影响     据中国农业信息网报道：黄瓜、西红柿、西葫芦是常见的三种蔬菜，针对这一实际情况，分别在这三种蔬菜上进行了二氧化碳施肥实验，增产效果非常显著。三种蔬菜上分别施用二氧化碳浓度1000毫克/千克,黄瓜平均每667平方米增产465.5千克，增产27.1%;西红柿平均每667平方米增产410.7千克，增产23.6%;西葫芦平均每667平方米增产373.2千克，增产21.9%。 3.13  施用二氧化碳对蔬菜植株性状的影响 塑料大棚蔬菜施用二氧化碳后，植株性状明显好于未施的。黄瓜施用二氧化碳后，植株生长良好，施的比不施的植株增高15～20厘米，多长2～3片叶，叶片显著大而厚，单株叶面积大0.19～0.3平方米，提早2个节位结瓜，且坐果率高，单株结瓜多3～5个，施的瓜条呈黑绿色，不施的瓜条顶端4～5厘米呈黄色。而且，施用二氧化碳气肥还能增强植株的抗寒、抗病能力。西红柿施用二氧化碳后，植株明显增高，叶片浓绿变厚，果实提早成熟，且果实表面发亮。西葫芦施用二氧化碳比不施的植株长相变化特别明显，施的叶片肥大，茎粗，植株大而壮，不施的植株小而弱。而且施的表现结果早。 3.2  适用的范围 3.21  大型畜牧养殖场     碳浓度超标的时候，监测仪报警并启动风机自动更换新鲜空气;同时随时监测圈舍的温度及通风率。 3.22 做节能环保产品厂家     这里就以做节能门窗的厂家为例:现在有好多做节能门窗的不用开窗户就可以通风,厂家为了证明产品的节能性与通风性,他们在安装完节能门窗后就送给客户一个二氧化碳及温度监测仪，以便客户自己随时测量室内二氧化碳浓度，这款机器还能同时监测室内的温度与通风率,有了这些随时可以科学监测的数据,这些客户感觉使用节能门窗后也就会更放心。 3.23 井下安全生产:     井下作业时会产生很多有毒气体和二氧化碳,其中二氧化碳浓度过高导致人在井下严重缺氧，导致无法呼吸不能正常工作,在井下的工作环境放置二氧化碳监测仪就能随时监测二氧化碳的浓度是否在可以正常工作的范围内,同时可以监测井下的温度，这样就避免一些意外的发生及做好相关的防护工作。 3.24 幼儿园、办公室、学校、超市:     例如：学校教室上课时会有几十个学生或上百个学生,时间久了不开窗二氧化碳浓度就会升高，会导致师生们头昏或有困意，降低学习效率。若每个教室里放有二氧化碳监测仪,把机器调到一个合适的报警值,如果报警了就可以开窗换一下新鲜的空气,即能保证空气的质量，也能让同学们有个安静的不受外界干扰的学习环境。 在人员较密集的公共场所，如超市、车站等，空调长时间的运转也导致了资源的浪费。放置二氧化碳及温度监测仪可以随时监测这些公共场所的二氧化碳浓度及室内温度，根据需要调节通风率及温度，这样就会节省大量的资源与开支。 第4章 产品分析 4.1  KTR-MG811-CO2     KTR-MG811-CO2二氧化碳传感器是一款性价比极高的二氧化碳变送器 KTR-MG811-CO2系列安装方便，操作简单、成本低廉，专门为智能楼宇以及需要检测二氧化碳含量的场所而设计的变送器，主要适用于写字楼、公共场所、温室大棚、厂房等，测试二氧化碳浓度，有多种量程可供选择，它的工作原理是采用非散射红外采样技术，传感器寿命超过15年之久。 该款产品性价比高,适于管道安装原理：测量方式：红外； 测量范围：  0～5000ppm（量程可选择），分辨率：  5ppm（0～2000ppm）、10ppm （2000～5000ppm）、20ppm（5000～10000ppm） 精确度：  ±50ppm±读数 5%；重复性：  ±30ppm；响应时间： 小于 30S；预热时间：  3分钟；工作温度：  0～50℃；工作湿度：  0%～90%RH（无凝结）；存储温度:  -20～60℃； 工作电压：  12V；寿命：    大于5年；检测时间：每10秒检测一次气室内的CO2含量 适用范围：KTR-MG811-CO2二氧化碳传感器KTR-MG811-CO2主要是针对温室，大棚开发的低价位高防护等级的产品。温室，大棚，生物培养对二氧化碳产品需求量大，但价格要求低。该款产品性价比高,适于管道安装原理：非散射红外采样技术传感器寿命:15年预热时间:<=1min反应时间:：0-2000ppm电源：24VDC/AC 4.2 CDW和CDD CO2 二氧化碳变送器 CDW和CDD CO2 二氧化碳变送器主要是针对工业、商业及一般楼宇的环境检测和控制而设计。可用于各类工厂车间、净化间、实验室、机房、办公及商业建筑、机场、车站、博物馆、体育馆等需要检测和控制室内空气质量的场合。CDW CO2 二氧化碳变送器适合于挂墙安装，CDD CO2 二氧化碳变送器适合于风管安装CDW 和CDD CO2二氧化碳变送器 二氧化碳传感器KTR-MG811系列应用：二氧化碳动植物培养箱，专门为培养箱专用二氧化碳变送器，预期传感器寿命15年，维护间隔期 每12个月，自我诊断全面的自我检测功能。 4.3  KTR-MG811挂墙式二氧化碳变送器     KTR-MG811挂墙式二氧化碳变送器适用于写字楼、公共场所、温室大棚、厂房等，同时测试二氧化碳浓度和温度原理：非散射红外采样技术显示方式：LCD间隔显示二氧化碳浓度和温度范围：二氧化碳0-3000ppm（标准型）,温度0-50°C电源：24VDC/AC输出：二通道输出，0/2-10VDC或4-20mA  4.4  KTR-MG811便携式二氧化碳测试仪 KTR-MG811便携式二氧化碳测试仪适用于写字楼、公共场所、温室大棚、厂房等原理：非散射红外采样技术显示方式：LCD显示传感器寿命：预计大于5年范围：0-3000ppm电源：3.6VDC电池数字接口（可选）：RS232。 4.5  KTR-MG811 在 SenseAir     KTR-MG811 在 SenseAir 的功能基础上增加了 80dB的报警装置，其中自带充电锂电池工作时间长达 12 个小时，135 克的重量、125*52*32 的外型，充分体现 KTR-MG811系列卓越品质。 4.6  KTR-MG811管道式二氧化碳变送器     KTR-MG811管道式二氧化碳变送器用途：适用于写字楼、公共场所、温室大棚、厂房等，同时测试二氧化碳浓度和温度原理：非散射红外采样技术。 4.7 二氧化碳的影响 ( 二氧化碳传感器在现在机房中的应用也已经是越来越普遍了，对于人的健康来说是有危害的。低浓度二氧化碳对呼吸中枢有一定兴奋作用。但是高浓度的二氧化碳也会对人体产生影响，当浓度高时能抑制呼吸中枢，浓度特别高时对呼吸中枢还有麻痹作用。曾经使用二氧化碳检测仪来进行检测环境中的二氧化碳浓度的时候发现，当空气中二氧化碳浓度尚未到3%时，呼吸加深；高于4%时可引起头晕，头痛，耳鸣，眼花和血压升高等；当二氧化碳的浓度达到8%~10%时，呼吸就会觉得困难，同时伴随着脉搏加快，全身无力，肌肉由抽搐至痉挛，神志由兴奋转向抑制。 人在呼吸的同时，呼出二氧化碳也会伴随一些其他的气体，当空气中的二氧化碳浓度到一定的值的时候，人的身体就会感觉到不适应，当空气中二氧化碳浓度达到0.1%时，很多人会感到不舒服。因此，空气中二氧化碳浓度也是衡量室内空气是否清洁，通风是否良好的指标之一。         ( 而相对于其他的工作环境，因为计算机机房的要求一般需要较高的屏蔽环境以及稳定性，因此机房一般建设的比肩密闭,如果通风环境不好,很容易引起室内氧气浓度的下降以及过高的二氧化碳浓度,因此对人体的舒适度以及健康有一定的影响.因此对有人值守的机房有必要配置二氧化碳传感器来检测环境中的二氧化碳浓度,一旦超过警戒值可以对工作人员进行预警一边及时通风。 第5章 产品规格 产品参数 测量方式：红外； 测量范围：  0～5000ppm（量程可选择） 分辨率：  5ppm（0～2000ppm）  10ppm（2000～5000ppm）  20ppm（5000～10000ppm） 精确度：  ±50ppm±读数 5% 重复性：  ±30ppm 响应时间： 小于 30S 预热时间：  3分钟 工作温度：  0～50℃ 工作湿度：  0%～90%RH（无凝结） 存储温度:  -20～60℃ 工作电压：  12V 寿命：          大于5年 检测时间：每10秒检测一次气室内的CO2含量 接线说明 DC_IN：直流12V输入； GND：电源负； A+：RS485 正端 B-：RS485负端； V_OUT:：0-5V电压输出； GND：信号负端； A_OUT：4-20MA电流输出； GND：信号负端； 注意事项 1.每次上电等待30秒让数据稳定。 2.设备不防水，避免直接接触水源， 3.二氧化碳是较重的气体，让空气流动检测才准确。 4.避免强光直接照射到传感器上。 5.1接线说明 DC_IN：直流12V输入； GND：电源负； A+：RS485 正端 B-：RS485负端； V_OUT:：0-5V电压输出； GND：信号负端； A_OUT：4-20MA电流输出； GND：信号负端； 5.2通信协议额 寄存器地址定义：0=地址，1=波特率，2=蜂鸣器，3=报警值，4=实时数据，5=报警状态。 例子： 发送：01 03 00 04 00 01 c5 cb 接收：01 03 02 03 D0 B9 28 发送命令说明： 说明 地址 命令 寄存器地址 寄存器个数 校验 数据 01 03 00 04 00 01 C5 CB 地址：设备的地址，占一个字节,16进制方式，范围是01-FE; 命令：执行的操作，占一个字节,16进制方式，如03是读数据，05是写数据； 寄存器地址：进行读写的寄存器起始地址，占二个字节,16进制方式； 寄存器个数：占二个字节,16进制方式，由寄存器起始地址开始，要操作个个数，如地址是01，个数是02，即读取01,02这个2个寄存器的内容； 校验：占二个字节,16进制方式，使用CRC16来校验，高位在前； 接收命令说明 说明 地址 命令 数据长度 数据 校验 数据 01 03 02 03 D0 B9 28 读命令 ：03 例子： 读一个寄存器：01 03 00 04 00 01 c5 cb 读多个寄存器：01 03 00 01 00 03 54 0b 写命令：05 写00寄存器（地址）：01 05 00 00 00 04 cc 09 注意：每次只能写一个寄存器地址； 说明 地址 写命令 寄存器地址 数据 校验 数据 01 05 00 00 00 04 CC 09