本实用新型专利技术提供了一种测量二氧化碳气体浓度的装置，其技术要点是：它是根据超声波发射信号Ｓｉｎωｔ，在二氧化碳气体中传播，气体浓度发生变化，而使超声波相位发生变化，信号变为Ｓｉｎ（ωｔ＋ψ），即相位测量法。本实用新型专利技术与现有测量技术相比，具有测量精度高，成本低，使用年限长等优点，它适合二氧化碳细胞培养箱、食品行业、环保及体育部门在测二氧化碳浓度时使用。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于一种测量二氧化碳气体浓度的装置，特别是利用超声波来测量二氧化碳气体浓度的装置。目前，测量二氧化碳气体的浓度，有三种方法1、热导式测量方法这种方法是由铂电阻组成电桥，作为传感器部件，再由测量电路构成一个完整的二氧化碳气体分析器，但由于被测气体的温度、湿度对测量精度有较大影响，所以被测气体必须经过预处理后才能进入传感器，否则分析器无法正常工作。该方法虽然成本较低，但测量精度较低，使用寿命短，属七十年代产品。2、红外式测量方法这种方法是由红外线发射元件、接收元件、微型电机作为传感器部件，再配有发射、接收信号处理电路构成一个完整的二氧化碳气体分析器，被测气体的温度对测量精度影响较小，而湿度对测量精度有一定影响，所以一般也需要气体预热。该方法测量精度较高，成本也较高，其电路和机械部分较复杂。本技术的目的是提供一种测量精度高、成本低、使用寿命较长的超声波式二氧化碳气体浓度测量装置。本技术的目的是这样实现的它是根据超声波在二氧化碳气体中传播，气体浓度发生变化，而使超声波相位发生改变的原理而设计。即相位测量法。本技术是由超声波发射电路和接收电路组成，发射电路是由振荡器、功率放大器和发射振子串联组成，发射电路发射信号Sinωt后，送入发射振子，信号在被测的二氧化碳气体中传播，由接收电路中的接收振子接收，信号为Sin(ωt＋ψ)，为了增强接收信号的幅度，由迭加信号发生器产生同频信号迭加在接收端。接收信号经射频放大器放大后，通过移相器移相π／2再送入相位测量电路输入端。移相π／2是为了使输出信号与被测相位ψ之间关系简化。相位测量电路输入端送入同频基准信号。此时，气体浓度变化使超声波信号相位发生改变，经相位测量电路输出的信号为f＝F(x)。f为信号频率，x为气体浓度。信号频率是气体浓度的函数。也就是说浓度变化使信号频率发生了改变，此信号经波形变换和脉宽调制器调制后，将三角波变成方波，其宽度由脉宽调制器决定(人工调整)。再将信号送入积分运算电路，计算出方波里的面积。经积分运算后，脉冲信号已转变为直流信号，并与二氧化碳气体浓度的变化成正比，积分器输出信号经加法器运算送入计算机进行数据处理。本技术与现有技术相比，具有成本低、结构简单、测量精度高、使用年限长等优点。以下结合附图进一步说明本技术。附图说明图1是本技术原理框图。图2、3是本技术原理示意图。本技术是由超声波发射电路和接收电路组成，发射振子1和接收振子3分别固定在传感器2的两端，传感器的表面有孔，与内腔连通。测量时，把传感器置于被测的二氧化碳气体中，内腔内也充满被测的二氧化碳气体。发射信号Sinωt由振荡器产生，经功放放大，送入发射振子，信号在被测的二氧化碳气体中传播，由接收振子接收，信号变为Sin(ωt＋ψ)，为了增强接收信号的幅度，由迭加信号发生器产生同频信号迭加在接收端。接收信号经射频放大器放大后，通过移相器移相π／2再送入相位测量电路1输入端。移相π／2是为了使输出信号与被测相位ψ之间关系简化。相位测量电路2输入端送入同频基准信号。此时，气体浓度变化使超声波信号相位发生改变，经相位测量电路输出的信号为f＝F(x)。f为信号频率，x为气体浓度。信号频率是气体浓度的函数。也就是说浓度变化使信号频率发生了改变，此信号经波形变换和脉宽调制器调制后，将三角波变成方波，其宽度由脉宽调制器决定(人工调整)。再将信号送入积分运算电路，计算出方波里的面积。经积分运算后，脉冲信号已转变为直流信号，并与二氧化碳气体浓度的变化成正比，积分器输出信号经加法器运算送入计算机进行数据处理。权利要求1.一种测量二氧化碳气体浓度的装置，其特征是它是由超声波发射电路和接收电路组成，发射电路是由振荡器、功率放大器和发射振子串联组成，发射电路发射信号Sinωt后送入发射振子，信号在被测的二氧化碳气体中传播，由接收电路中的接收振子接收，信号为Sin(ωt+ψ)，由迭加信号发生器产生同频信号迭加在接收端，通过移相器移相π/2再送入相位测量电路1输入端，相位测量电路2输入端送入同频基准信号，此信号经波形变换和脉宽调制器调制后，再将信号送入积分运算电路，积分器输出信号经加法器运算送入计算机进行数据处理。专利摘要本技术提供了一种测量二氧化碳气体浓度的装置，其技术要点是它是根据超声波发射信号Sinωt，在二氧化碳气体中传播，气体浓度发生变化，而使超声波相位发生变化，信号变为Sin(ωt+ψ)，即相位测量法。本技术与现有测量技术相比，具有测量精度高，成本低，使用年限长等优点，它适合二氧化碳细胞培养箱、食品行业、环保及体育部门在测二氧化碳浓度时使用。文档编号G01N29/02GK2143333SQ92216690公开日1993年10月6日 申请日期1992年8月7日 优先权日1992年8月7日专利技术者李春鹤 申请人:李春鹤本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测量二氧化碳气体浓度的装置，其特征是：它是由超声波发射电路和接收电路组成，发射电路是由振荡器、功率放大器和发射振子串联组成，发射电路发射信号Ｓｉｎωｔ后送入发射振子，信号在被测的二氧化碳气体中传播，由接收电路中的接收振子接收，信号为Ｓｉｎ（ωｔ＋ψ），由迭加信号发生器产生同频信号迭加在接收端，通过移相器移相π／２再送入相位测量电路１输入端，相位测量电路２输入端送入同频基准信号，此信号经波形变换和脉宽调制器调制后，再将信号送入积分运算电路，积分器输出信号经加法器运算送入计算机进行数据处理。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李春鹤，
申请(专利权)人：李春鹤，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。