CN110187068A - 一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置 - Google Patents

一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置，包括恒温恒湿培养箱，所述恒温恒湿培养箱的内部设置有呈上下分布的转换腔、培养腔和设备腔，所述转换腔底部的中心处通过螺栓连接有A/D转换器，所述转换腔下方的底板中心处开有通孔，且通孔的内部固定设置有密封管，所述培养腔两侧的内壁上均固定连接有集线器，所述集线器的内部开有贯通的集线槽，所述集线槽内设置有杜邦线，且杜邦线的一端穿过密封管与A/D转换器插接。本发明能调节恰当的传感器量程和恰当的分辨率，以确保误差最小，使装置可以尽可能准确的反应气体的浓度，而且能同时对不同的样品测定，提高实验效率。

Description

一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置。
背景技术
温室效应气体,是指大气中那些吸收和重新放出红外辐射的自然和人为的气态成分，包括对太阳短波辐射透明（吸收极少）、对长波辐射有强烈吸收作用的二氧化碳、甲烷、一氧化碳、氟氯烃及臭氧等30余种气体，温室气体浓度的测定对环境保护有重大的意义。
但目前的碳氮温室气体浓度测定装置无法调节量程和分辨率，实验时一旦气体浓度和传感器量程相差较大，得出的实验数据就会有极大的误差，实验结果与真实结果大相径庭，并且现有的碳氮温室气体浓度测定装置无法多线程同时工作，实验效率低下。
因此，亟需设计一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置，包括恒温恒湿培养箱，所述恒温恒湿培养箱的内部设置有呈上下分布的转换腔、培养腔和设备腔，所述转换腔底部的中心处通过螺栓连接有A/D转换器，所述转换腔下方的底板中心处开有通孔，且通孔的内部固定设置有密封管，所述培养腔两侧的内壁上均固定连接有集线器，所述集线器的内部开有贯通的集线槽，所述集线槽内设置有杜邦线，且杜邦线的一端穿过密封管与A/D转换器插接，所述集线器一侧的外壁上开有呈等距离分布的卡槽，且卡槽内卡接有瓶盖，所述卡槽的底部开有引孔，且引孔的底部外壁与杜邦线的一端焊接，所述卡槽的内壁上开有等距离呈环形分布的限位槽，所述瓶盖底部的外壁上与引孔相对应的位置插接有引线，且引线插接在引孔内，所述瓶盖颈部的外壁上与限位槽相对应的位置设置有限位销，且限位销卡接在限位槽内，所述瓶盖头部一侧的外壁上粘接有铭牌，所述所述瓶盖底部的内壁上固定连接有气体浓度传感器，且引线的一端焊接在气体浓度传感器底部的外壁上。
进一步的，所述恒温恒湿培养箱一侧的外壁上通过铰链转动连接有箱门，所述箱门一侧外壁的中心处设置有观察窗，且箱门正面外壁的一侧设置有拉手，所述恒温恒湿培养箱一侧的外壁上开有呈等距离分布的散热槽。
进一步的，所述培养腔两侧的内壁上均通过螺栓连接有若干组支撑架，且每组支撑架的顶部均活动连接有培养架。
进一步的，所述A/D转换器的一侧外壁上插接有USB转RS串口线，且A/D转换器通过USB转RS串口线插接有控制系统。
进一步的，所述控制系统包括PC 和控制程序，且PC 的一侧与USB转RS串口线插接，所述控制程序安装在PC 内。
本发明的有益效果为：
1.通过设置的控制系统，能对传感器和A/D转换器进行调试校正，选用与所测气体浓度相当的传感器量程和恰当的分辨率，以确保误差最小，使装置可以尽可能准确的反应气体的浓度。
2.通过设置的多线程A/D转换器，能在A/D转换器通路上同时接多个瓶盖探头，用以同时对不同的气体样品进行测定，提高实验效率，而且能够同时动态对比多个实验瓶的实验数据。
3.通过设置的集线槽和瓶盖，使瓶盖方便取用，同时瓶盖的铭牌上刻有传感器的型号用以分辨，能够达到方便地更换不同型号传感器的效果，使装置能够随时更换最适合测试实验用的传感器。
附图说明
图1为本发明提出的一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置的结构剖视图；
图3为本发明提出的一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置的控制系统结构的流程图；
图4为本发明提出的一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置的局部放大结构示意图。
图中：1恒温恒湿培养箱、2 A/D转换器、3集线器、4密封管、5瓶盖、6支撑架、7培养架、8 USB转RS485串口线、9 PC、10 控制程序、11观察窗、12拉手、13散热槽、14铭牌、15卡槽、16引孔、17限位槽、18杜邦线、19集线槽、20引线、21限位销、22箱门、23设备腔、24培养腔、25转换腔、26气体浓度传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-4，一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置，包括恒温恒湿培养箱1，恒温恒湿培养箱1的内部设置有呈上下分布的转换腔25、培养腔24和设备腔23，转换腔25底部的中心处通过螺栓连接有A/D转换器2，能在A/D转换器通路上同时接多个瓶盖探头，用以同时对不同的气体样品进行测定，提高实验效率，转换腔25下方的底板中心处开有通孔，且通孔的内部固定设置有密封管4，用于密封通孔，防止培养腔24内的实验气体通过通孔泄露，培养腔24两侧的内壁上均固定连接有集线器3，整理线路，防止线路裸露造成损坏，集线器3的内部开有贯通的集线槽19，集线槽19内设置有杜邦线18，且杜邦线18的一端穿过密封管4与A/D转换器2插接，集线器3一侧的外壁上开有呈等距离分布的卡槽15，且卡槽15内卡接有瓶盖5，卡槽15的底部开有引孔16，且引孔16的底部外壁与杜邦线18的一端焊接，用于瓶盖5和A/D转换器2之间的数据传输，卡槽15的内壁上开有等距离呈环形分布的限位槽17，瓶盖5底部的外壁上与引孔16相对应的位置插接有引线20，且引线20插接在引孔16内，使引线与杜邦线18连接，瓶盖5颈部的外壁上与限位槽17相对应的位置设置有限位销21，且限位销21卡接在限位槽17内，卡紧瓶盖5防止滑落，瓶盖5头部一侧的外壁上粘接有铭牌14，用于标识分辨不同型号的传感器，瓶盖5底部的内壁上固定连接有气体浓度传感器26，且引线20的一端焊接在气体浓度传感器26底部的外壁上，方便带有气体浓度传感器26的瓶盖5取用与放置。
进一步的，恒温恒湿培养箱1一侧的外壁上通过铰链转动连接有箱门22，箱门22一侧外壁的中心处设置有观察窗11，方便在实验进行时观察恒温恒湿培养箱1内实验瓶的状态，且箱门22正面外壁的一侧设置有拉手12，方便开关箱门，恒温恒湿培养箱1一侧的外壁上开有呈等距离分布的散热槽13。
进一步的，培养腔24两侧的内壁上均通过螺栓连接有若干组支撑架6，且每组支撑架6的顶部均活动连接有培养架7，用于放置实验瓶体。
进一步的，A/D转换器2的一侧外壁上插接有USB转RS485串口线8，且A/D转换器2通过USB转RS485串口线8插接有控制系统，用于A/D转换器2与控制系统之间数据交换。
进一步的，控制系统包括PC 9和控制程序10，且PC 9的一侧与USB转RS485串口线插接，控制程序10安装在PC 9内，能对传感器和A/D转换器进行调试校正，选用与所测气体浓度相当的传感器量程和恰当的分辨率。
工作原理：使用时，实验人员将控制程序10安装在PC 9上，然后将USB转RS485串口线8的USB端插接在PC 9上，之后将A/D转换器2通过螺栓固定在转换腔25的内部，将USB转RS485串口线8的RS485端插接在A/D转换器2上，再将多根杜邦线18的一端插接在A/D转换器2上，另一端穿过密封管4和集线器3内的集线槽并从引孔16穿出，贯穿瓶盖5焊接在气体浓度传感器26的底部，然后将培养架7放置在支撑架6上，将瓶盖5的颈部插入集线器3的卡槽15内，直到限位销21卡接在限位槽17内；工作时将实验瓶放置在培养架7上，取下瓶盖5，并把瓶盖5旋紧在实验瓶瓶口处，关闭箱门22，在恒温恒湿培养箱1内部模拟实验瓶最适生长条件，通过控制程序10设置串口参数和函数指令，在PC 9实上时监测读取记录气体浓度变化数值，观察分析曲线趋势，如果发现实验数值误差较大，可以正在使用的将瓶盖5旋下，根据铭牌14上的型号选取带有合适量程气体浓度传感器26的瓶盖5取出，并把瓶盖5旋紧在实验瓶瓶口处，重新通过控制程序10设置串口参数和函数指令，分析曲线趋势。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置，包括恒温恒湿培养箱（1），其特征在于，所述恒温恒湿培养箱（1）的内部设置有呈上下分布的转换腔（25）、培养腔（24）和设备腔（23），所述转换腔（25）底部的中心处通过螺栓连接有A/D转换器（2），所述转换腔（25）下方的底板中心处开有通孔，且通孔的内部固定设置有密封管（4），所述培养腔（24）两侧的内壁上均固定连接有集线器（3），所述集线器（3）的内部开有贯通的集线槽（19），所述集线槽（19）内设置有杜邦线（18），且杜邦线（18）的一端穿过密封管（4）与A/D转换器（2）插接，所述集线器（3）一侧的外壁上开有呈等距离分布的卡槽（15），且卡槽（15）内卡接有瓶盖（5），所述卡槽（15）的底部开有引孔（16），且引孔（16）的底部外壁与杜邦线（18）的一端焊接，所述卡槽（15）的内壁上开有等距离呈环形分布的限位槽（17），所述瓶盖（5）底部的外壁上与引孔（16）相对应的位置插接有引线（20），且引线（20）插接在引孔（16）内，所述瓶盖（5）颈部的外壁上与限位槽（17）相对应的位置设置有限位销（21），且限位销（21）卡接在限位槽（17）内，所述瓶盖（5）头部一侧的外壁上粘接有铭牌（14），所述所述瓶盖（5）底部的内壁上固定连接有气体浓度传感器（26），且引线（20）的一端焊接在气体浓度传感器（26）底部的外壁上。
2.根据权利要求1所述的一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置，其特征在于，所述恒温恒湿培养箱（1）一侧的外壁上通过铰链转动连接有箱门（22），所述箱门（22）一侧外壁的中心处设置有观察窗（11），且箱门（22）正面外壁的一侧设置有拉手（12），所述恒温恒湿培养箱（1）一侧的外壁上开有呈等距离分布的散热槽（13）。
3.根据权利要求1所述的一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置，其特征在于，所述培养腔（24）两侧的内壁上均通过螺栓连接有若干组支撑架（6），且每组支撑架（6）的顶部均活动连接有培养架（7）。
4.根据权利要求1所述的一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置，其特征在于，所述A/D转换器（2）的一侧外壁上插接有USB转RS485串口线（8），且A/D转换器（2）通过USB转RS485串口线（8）插接有控制系统。
5.根据权利要求4所述的一种测定碳氮温室气体浓度的可控式多通道高效复合装置，其特征在于，所述控制系统包括PC（9）和控制程序（10），且PC（9）的一侧与USB转RS485串口线插接，所述控制程序（10）安装在PC（9）内。
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