CN105044277A - 一种二氧化碳检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低成本的、适用于日光温室的二氧化碳检测装置。该装置包括置于密封壳体内部的电源模块、数据处理模块以及二氧化碳数据检测模块；电源模块向数据处理模块、二氧化碳数据检测模块提供电源；数据处理模块与二氧化碳数据检测模块连接；二氧化碳数据检测模块包括防护装置和二氧化碳传感器，防护装置一端设置有防水保护装置，另一端与所述壳体密封固定，且所述防护装置内设有空气流通通道；二氧化碳传感器检测二氧化碳的浓度数据并输至数据处理模块处理后保存并显示。本发明提供的二氧化碳检测装置适于日光温室的农业生产中，实时监测二氧化碳浓度。

Description

一种二氧化碳检测装置

技术领域

本发明涉及日光温室二氧化碳检测领域，尤其涉及一种低成本的、适用于日光温室的二氧化碳检测装置。

背景技术

日光温室又称节能型日光温室，是我国设施农业的重要形式之一。在日光温室种植中二氧化碳是蔬菜作物进行光合作用的重要原料，但因日光温室生产一般都在半封闭的系统中进行，常出现因空气交换不畅而造成日光温室内二氧化碳的亏缺。进而无法满足蔬菜作物的生长需求，导致作物光合作用减弱以及生长发育不良等状况。为此需要在日光温室中安装二氧化碳检测装置，实时监测温室中二氧化碳的浓度，以便随时进行温室中对于二氧化碳的调节，保证作物的高质高产。

传统的检测装置在使用时，由于二氧化碳传感器置于装置内部，空气流通不畅，导致测量不准确；元器件暴露在空气中，易损坏腐蚀装置；在内置的锂电池电量不足时，无法继续使用会影响到检测效果；数据传输模块工作频段单一，无法支持所有的网络。

发明内容

本发明要解决的技术问题是解决传统二氧化碳检测装置的不足，提供一种不易腐蚀、测量准确适用于日光温室的二氧化碳检测装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种二氧化碳检测装置。该装置包括：

置于密封壳体内部的电源模块、数据处理模块以及二氧化碳数据检测模块；

所述电源模块向所述数据处理模块、所述二氧化碳数据检测模块提供电源；

所述数据处理模块与所述二氧化碳数据检测模块连接；

所述二氧化碳数据检测模块包括防护装置和二氧化碳传感器，所述防护装置一端设置有防水保护装置，另一端与所述壳体密封固定，且所述防护装置内设有空气流通通道；

所述二氧化碳传感器检测二氧化碳的浓度数据并传输至所述数据处理模块处理后保存并显示。

优选地，所述防护装置为防水透气接头，所述防水透气接头包括防护端和连接端；所述空气流通通道为接头体，所述防护端包括防水透气膜，所述防水透气膜通过螺母固定在所述接头体上；所述防水透气膜与所述接头体之间、所述螺母与所述防水透气膜之间均设置有密封圈；所述连接端固定在所述壳体上，所述连接端与所述壳体之间还设有密封圈。

优选地，所述电源模块包括：

电能存储单元和/或电能输入单元；

所述电能存储单元为锂电池，与所述锂电池相连的充电电路，以及与所述充电电路相连的电池管理单元；

所述电能输入单元为太阳能板和/或直流电源。

优选地，所述电源模块还包括：固定在所述壳体上的DC插座，内接于所述充电电路，外接于所述太阳能板和/或所述直流电源。

优选地，所述DC插座设置有带插孔的防水塞，所述防水塞外缘与所述DC插座内缘密封固定，所述防水塞将电极密封在所述DC插座中。

优选地，所述防水塞为尼龙纤维材料。

优选地，所述数据处理模块包括：

数据存储器、中央处理器以及显示器；

所述数据存储器、所述显示器与中央处理器连接；

中央处理器处理所述二氧化碳传感器传输的检测数据并传输至所述数据存储器存储和/或传输至显示器显示。

优选地，所述装置还包括：通讯模块，所述通讯模块为GPRS无线传输。

优选地，所述GPRS无线传输的工作频段为850、900、1800或1900MHz。

优选地，所述传感器模块为低功耗红外二氧化碳传感器。

本发明的上述技术方案具有如下优点：元件置于壳体内部，防水塞以及密封圈的设计都能够有效防止水汽进入装置，进而解决了检测装置易腐蚀损坏的问题。防水透气接头的设置，可以实现膜两侧空气的对流同时阻挡液体和污染颗粒物的通过，解决了二氧化碳传感器测量不准确的问题。供电模块DC插座的设置，可以保证在不需用外接太阳能电板或直流电流源时，防止水汽侵入造成装置腐蚀损害。当根据环境需要外接太阳能板或直流电流源时，可以实现同时为锂电池充电，又可以使装置继续工作，达到长时间、便携式使用的目的。GPRS无线传输模块的设置，可以支持四种频段850、900、1800或1900MHz，可以支持更多的网络需要。因此，本发明提供的二氧化碳检测装置适于日光温室的农业生产中，成本低廉、无损准确、使用便捷、传输频段多，能够实时监测日光温室中的二氧化碳浓度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的二氧化碳检测装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的防水透气接头的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的防水透气膜的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的防水塞的结构示意图。

图中：1：GPRS无线传输模块；2：数据存储器；3：CPU；4：LCD；5：二氧化碳传感器；6：防水透气接头；7：DC插座；8：防水塞；9：直流电源；10：太阳能板；11：锂电池；12：充电电路；13：电源管理芯片；14：壳体；15：密封圈；16：接头体；17：防水透气膜；18：螺母；19插孔；20：防水塞。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，为本发明实施例提供的二氧化碳检测装置的结构示意图。

该装置包括：置于密封壳体内部的电源模块、数据处理模块以及二氧化碳数据检测模块；电源模块向数据处理模块、二氧化碳数据检测模块提供电源；数据处理模块与二氧化碳数据检测模块连接；二氧化碳数据检测模块包括防护装置和二氧化碳传感器，防护装置一端设置有防水保护装置，另一端与壳体密封固定，且防护装置内设有空气流通通道。

进一步地，如图2所示，为本发明实施例提供的防水透气接头的结构示意图。本实施例中防护装置为防水透气接头6，防水透气接头6防护端和连接端；空气流通通道为接头体16，防护端包括防水透气膜17，防水透气膜17通过螺母18固定在接头体16上；防水透气膜17与接头体16之间、螺母18与防水透气膜17之间均设置有密封圈15；连接端固定在壳体14上，连接端与壳体14之间还设有密封圈15。密封圈15的设置、以及用螺母18将密封圈15和防水透气膜17固定在接头体16上的设计，是为了能够使该装置有更好的密封性、防水性，以避免水汽等进入该装置造成腐蚀损害。

进一步地，如图3所示，为本发明实施例提供的防水透气膜的结构示意图。防水透气膜17可以实现膜两侧空气的对流，同时阻挡液体和污染颗粒物的通过。防水透气接头6与装置内的二氧化碳传感器5相连，连接处设有密封圈15，可以实现该装置内外部空气的对流。解决了传统二氧化碳检测装置采集二氧化碳浓度时，单纯依靠内置于装置内部的二氧化碳传感器，空气流通不畅，传统检测装置内外二氧化碳浓度不同，进而导致的检测不准确问题。

进一步地，电源模块包括：电能存储单元和/或电能输入单元；电能存储单元为锂电池11，与锂电池11相连的充电电路12，以及与充电电路12相连的电池管理芯片13；电能输入单元为太阳能板10和/或直流电源9。该装置一般情况下，由锂电池11提供该装置所需电能；在锂电池11不能够满足该装置所需电能时，可外接直流电源9对该装置进行充电；根据环境的需要，也可采用太阳能板10对该装置进行充电。进一步地，在使用外部太阳能板10或直流电源9为该装置充电时，可以实现同时为锂电池11充电，又可以使该装置继续工作，达到长时间、便携式使用的目的。

进一步地，电源模块还包括与充电电路12相连固定于壳体14上的DC插座7，DC插座7外接太阳能板10或直流电源9，用以为该装置和锂电池11充电。其中，如图4所示，为本发明实施例提供的防水塞的结构示意图。DC插座7上设置有带插孔19的防水塞20，防水塞20外缘与DC插座7内缘密封固定，防水塞20将电极密封在DC插座7中。在插入太阳能板10或者直流电源9的充电插头时，插头插入插孔19与DC插座7内的电极相连；在拔掉太阳能板10或者直流电源9的充电插头时，插孔19封闭DC插座7内的电极，避免水汽进入到该装置造成该装置的损坏腐蚀，达到防水的效果。其中防水塞20的材质为尼龙纤维，具有柔韧性、强弹性回复性、耐磨性、耐碱性等特点，在拔掉太阳能板10或者直流电源9的充电插头后仍能够有效地防止水汽的入侵。

进一步地，该装置还包括：通讯模块，通讯模块为GPRS无线传输1，GPRS无线传输1的工作频段为850、900、1800或1900MHz。由于国内的运营商的频段是900和1800MHz两种，大多数数据传输模块只支持双频或者三频，跟手机中的“双频手机”或者“三频手机”类似。本实施提供的GPRS无线传输模块1可以支持四种频段，既能支持国外的网络频段，如北美地区使用的1900MHz频段，又能支持国内运营商的频段。而且三种频段、四种频段的工作模块在手机中使用较多，在传感器中没有被使用。

进一步地，该装置的数据处理模块包括：数据存储器、中央处理器以及显示器；数据存储器2、液晶显示器LCD4与中央处理器CPU3连接；中央处理器CPU3处理二氧化碳传感器传输的检测数据并传输至数据存储器2存储和/或传输至液晶显示器LCD4显示。液晶显示器LCD4显示经过处理后的二氧化碳浓度数据外，还可以显示为该装置供电的锂电池11的用电量以及GPRS无线传输1的网络信号强度等。

进一步地，本实施例中传感器模块提供的二氧化碳传感器5为低功耗红外二氧化碳传感器MISIR，低功耗二氧化碳传感器MISIR是英国APOLLO公司的一种低功耗红外二氧化碳传感器。

综上所述，本发明提供的二氧化碳检测装置适于日光温室的农业生产中，成本低廉、无损准确、使用便捷、传输频段多，能够实时监测日光温室中的二氧化碳浓度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种二氧化碳检测装置，其特征在于，包括：

置于密封壳体内部的电源模块、数据处理模块以及二氧化碳数据检测模块；

所述电源模块向所述数据处理模块、所述二氧化碳数据检测模块提供电源；

所述数据处理模块与所述二氧化碳数据检测模块连接；

所述二氧化碳数据检测模块包括防护装置和二氧化碳传感器，所述防护装置一端设置有防水保护装置，另一端与所述壳体密封固定，且所述防护装置内设有空气流通通道；

所述二氧化碳传感器检测二氧化碳的浓度数据并输至所述数据处理模块处理后保存并显示。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳检测装置，其特征在于，所述防护装置为防水透气接头，所述防水透气接头包括防护端和连接端；所述空气流通通道为接头体，所述防护端包括防水透气膜，所述防水透气膜通过螺母固定在所述接头体上；所述防水透气膜与所述接头体之间、所述螺母与所述防水透气膜之间均设置有密封圈；所述连接端固定在所述壳体上，所述连接端与所述壳体之间还设有密封圈。

3.根据权利要求2所述的二氧化碳检测装置，其特征在于，所述电源模块包括：

电能存储单元和/或电能输入单元；

所述电能存储单元为锂电池，与所述锂电池相连的充电电路，以及与所述充电电路相连的电池管理单元；

所述电能输入单元为太阳能板和/或直流电源。

4.根据权利要求3所述的二氧化碳检测装置，其特征在于，所述电源模块还包括：固定在所述壳体上的DC插座，内接于所述充电电路，外接于所述太阳能板和/或所述直流电源。

5.根据权利要求4所述的二氧化碳检测装置，其特征在于，所述DC插座设置有带插孔的防水塞，所述防水塞外缘与所述DC插座内缘密封固定，所述防水塞将电极密封在所述DC插座中。

6.根据权利要求5所述的二氧化碳检测装置，其特征在于，所述防水塞为尼龙纤维材料。

7.根据权利要求1-6任一项所述的二氧化碳检测装置，其特征在于，所述数据处理模块包括：

数据存储器、中央处理器以及显示器；

所述数据存储器、所述显示器与中央处理器连接；

中央处理器处理所述二氧化碳传感器传输的检测数据并传输至所述数据存储器存储和/或传输至显示器显示。

8.根据权利要求7所述的二氧化碳检测装置，其特征在于，所述装置还包括：通讯模块，所述通讯模块为GPRS无线传输。

9.根据权利要求8所述的二氧化碳检测装置，其特征在于，所述GPRS无线传输的工作频段为850、900、1800或1900MHz。

10.根据权利要求9所述的二氧化碳检测装置，其特征在于，所述传感器模块为低功耗红外二氧化碳传感器。