CN105067566A - 一种便携式测量气体浓度的智能测量装置 - Google Patents

一种便携式测量气体浓度的智能测量装置 Download PDF

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丁磊
李怀坤
张方辉
杜帅
程君
王璐薇
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Abstract

本发明公开了一种便携式测量气体浓度的智能测量装置，包括光源、固定件、滤光片、电阻、A/D转换器、上位机、以及固定于固定件内的光电转换器；滤光片固定于固定件一端的端面上，光电转换器固定于固定件内，光电转换器、电阻及A/D转换器依次串联连接，A/D转换器的输出端与上位机的输入端相连接；光源发出的光经待测气体及滤光片照射到光电转换器的光敏面上。本发明能够快速、准确的测量出各种气体的浓度，并且结构简单。

Description

一种便携式测量气体浓度的智能测量装置
技术领域
本发明涉及一种测量装置，具体涉及一种便携式测量气体浓度的智能测量装置。
背景技术
随着现代化工业社会的迅猛发展，大气中的CO2、SO2、NO2等有害气体日益增多，在平时居民房屋装修时房间内的甲醛气体等有毒气体也对人们的健康造成不小的危害，如何对这些气体成分做出准确的定量分析，同时利用日常生活所使用的手机等移动设备进行检测和数据处理，已显得至关重要。目前，国内外气体检测技术发展迅速.检测方法也随被测对象的不同而有所差别。目前检测气体的方法有超声波技术、气敏法、热催化法、光干涉法、差分吸收光谱技术等。差分吸收光谱技术需要根据吸收光谱的变化快慢对光谱进行分解,只适用于具有窄带吸收结构的气体,像CO等气体因在紫外和可见光波段没有吸收,从而不能用这种方法进行测量；系统对外部环境要求较高；由于各种气体的测量最佳光程不同,这就需要不同的气体监测安装不同的光程和接收装置,操作起来相当麻烦，现有技术都不同程度的存在着操作复杂，设备装置结构复杂，成本高、没有与智能终端相结合等诸多问题。如何实现一种设备装置简单，生产成本低的便携式测量气体浓度的智能测量装置显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种便携式测量气体浓度的智能测量装置，该装置能够快速、准确的测量出各种气体的浓度，并且结构简单。
为达到上述目的，本发明所述的便携式测量气体浓度的智能测量装置包括光源、固定件、滤光片、电阻、A/D转换器、上位机、以及固定于固定件内的光电转换器；
滤光片固定于固定件一端的端面上，光电转换器固定于固定件内，光电转换器、电阻及A/D转换器依次串联连接，A/D转换器的输出端与上位机的输入端相连接；
光源发出的光经待测气体及滤光片照射到光电转换器的光敏面上。
还包括盖板，盖板通过轴固定于固定件的端面上，盖板能够覆盖在滤光片上。
所述固定件为圆筒形结构，固定件的内壁上涂覆有白色涂层或黑色涂层。
所述光电转换器为光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、CCD模块或光电池。
所述A/D转换器的输出端与上位机的输入端通过无线通信或有线通信的方式相连接。
所述上位机包括显示器、存储器及处理器，处理器与A/D转换器的输出端相连接，存储器及显示器与处理器相连接。
所述上位机为手机。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的便携式测量气体浓度的智能测量装置在工作时，光源产生的光经待测气体吸收、滤光片处理后照射到光电转换器的光敏面上，光电转换器将接收到的光转换为电流信号，所述电流信号经A/D转换器转换为数字信号，并输入到上位机中，上位机根据所述数字信号显示所述电流信号的电流值，然后根据所述电流值的大小得待测气体的浓度，当待测气体的浓度越大时，则电流值越大，从而有效的测量出待测气体的浓度，结构简单，实用性极强，操作简单，适用于各种气体浓度的测量，成本较低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为固定件、2为滤光片、3为光电转换器、4为上位机、5为A/D转换器、6为盖板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的便携式测量气体浓度的智能测量装置包括光源、固定件1、滤光片2、电阻、A/D转换器5、上位机4、以及固定于固定件1内的光电转换器3；滤光片2固定于固定件1一端的端面上，光电转换器3固定于固定件1内，光电转换器3、电阻及A/D转换器5依次串联连接，A/D转换器5的输出端与上位机4的输入端相连接；光源发出的光经待测气体及滤光片2照射到光电转换器3的光敏面上。
另外，本发明还包括盖板6，盖板6通过轴固定于固定件1的端面上，盖板6能够覆盖在滤光片2上；固定件1为圆筒形结构，固定件1的内壁上涂覆有白色涂层或黑色涂层；光电转换器3为光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、CCD模块或光电池；A/D转换器5的输出端与上位机4的输入端通过无线通信或有线通信的方式相连接；上位机4包括显示器、存储器及处理器，处理器与A/D转换器5的输出端相连接，存储器及显示器与处理器相连接。所述上位机4为手机。
本发明的工作过程为：
光源发出的光经待测气体吸收后照射到滤光片2上，光经滤光片2处理后照射到光电转换器3的光敏面上，光电转换器3将接收到的光转换为电流信号，所述电流信号经A/D转换器5转换为数字信号，并将所述数字信号转发至上位机4中，上位机4根据所述数字信号显示所述电流信号的电流值，并根据所述电流值得待测气体的浓度，当待测气体的浓度越大时，则得到的电流值越大。在实际使用时，所述光源可以为太阳或者灯源，所述上位机4可以为手机。
以上所述仅为本发明的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种便携式测量气体浓度的智能测量装置，其特征在于，包括光源、固定件(1)、滤光片(2)、电阻、A/D转换器(5)、上位机(4)、以及固定于固定件(1)内的光电转换器(3)；
滤光片(2)固定于固定件(1)一端的端面上，光电转换器(3)固定于固定件(1)内，光电转换器(3)、电阻及A/D转换器(5)依次串联连接，A/D转换器(5)的输出端与上位机(4)的输入端相连接；
光源发出的光经待测气体及滤光片(2)照射到光电转换器(3)的光敏面上。
2.根据权利要求1所述的便携式测量气体浓度的智能测量装置，其特征在于，还包括盖板(6)，盖板(6)通过轴固定于固定件(1)的端面上，盖板(6)能够覆盖在滤光片(2)上。
3.根据权利要求1所述的便携式测量气体浓度的智能测量装置，其特征在于，所述固定件(1为圆筒形结构，固定件(1)的内壁上涂覆有白色涂层或黑色涂层。
4.根据权利要求1所述的便携式测量气体浓度的智能测量装置，其特征在于，所述光电转换器(3)为光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、CCD模块或光电池。
5.根据权利要求1所述的便携式测量气体浓度的智能测量装置，其特征在于，所述A/D转换器(5)的输出端与上位机(4)的输入端通过无线通信或有线通信的方式相连接。
6.根据权利要求1所述的便携式测量气体浓度的智能测量装置，其特征在于，所述上位机(4)包括显示器、存储器及处理器，处理器与A/D转换器(5)的输出端相连接，存储器及显示器与处理器相连接。
7.根据权利要求1所述的便携式测量气体浓度的智能测量装置，其特征在于，所述上位机(4)为手机。
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