[发明专利]一氧化碳浓度检测模块、一氧化碳浓度遥测仪及应用

说明书

本发明涉及气体浓度检测技术领域，提供一种一氧化碳浓度检测模块、一氧化碳浓度遥测仪及应用，所述一氧化碳浓度检测模块包括光学模块、信号检测单元、信号处理电路和单片机控制电路；测量光激光器发射激光，当激光经一氧化碳气体时，一氧化碳分子对激光中2310nm‑2400nm波长范围内激光分量吸收后，经物体表面反射的部分激光照射回透镜；信号检测单元接收到汇聚的激光信号，并将激光信号转换为原始电信号；所述信号处理电路对原始电信号进行放大和滤波处理，得到处理后的电信号；单片机控制电路对处理后的电信号进行差分处理，得到待测一氧化碳浓度信号。本发明能够测量空间中一定范围内的一氧化碳浓度，稳定性高、测量精度高。

技术领域

本发明涉及气体浓度检测领域，尤其涉及一种一氧化碳浓度检测模块、一氧化碳浓度遥测仪及应用。

背景技术

一氧化碳是大气中分布最广和数量最多的污染物，也是燃烧过程中生成的重要污染物之一。大气中的CO主要来源是内燃机排气，其次是锅炉中化石燃料的燃烧。一氧化碳的浓度检测对于生产和生活中具有重要意义。

一氧化碳是无色，无臭，无味，对吸入对人体有十分大的伤害。它会结合血红蛋白生成碳氧血红蛋白导致人缺氧。最常见的一氧化碳中毒症状，暴露在一氧化碳中可能严重损害心脏和中枢神经系统，会有后遗症。根据测试，空气中的一氧化碳浓度达到50ppm时，健康成年人可以承受8小时；达到200ppm时，健康成年人2～3小时后，轻微头痛、乏力；达到400ppm时，健康成年人2～3小时内前额痛，3小时后威胁生命；到800ppm时，健康成年人45分钟内，眼花、恶心、痉挛，2小时内失去知觉，2～3小时内死亡。

目前，一氧化碳的浓度检测主要采用气相色谱法，气相色谱法将待检测空气中的一氧化碳进行分离；将分离之后的一氧化碳在催化剂作用下与反应物反应获得生成物，根据生成物计算一氧化碳的第一浓度值；重复上述步骤，获得检测区域中一氧化碳第二浓度值；根据第一浓度值和第二浓度值的偏差值与预设偏差值进行比较，获得检测结果。

现阶段一氧化碳检测设备测量目标为空间中单点的一氧化碳浓度，在长期运行过程中稳定性差、测量精度、响应速度低，不能及时反馈一氧化碳浓度，危及人员生命安全，无法检测特定区域和人员难以到达区域中一氧化碳浓度，需要定期更换一氧化碳反应物等缺点。

发明内容

本发明主要解决现有技术的一氧化碳检测设备只能测量单点的一氧化碳浓度，运行过程中稳定性差、测量精度、响应速度低，不能及时反馈一氧化碳浓度等技术问题，提出一种一氧化碳浓度检测模块、一氧化碳浓度遥测仪及应用，能够测量空间中一定范围内的一氧化碳浓度，具有稳定性高、测量精度高、响应速度快，可对特定区域和人员难以到达区域中一氧化碳浓度进行检测，无需消耗一氧化碳反应物，具有便携性和免维护的优点。

本发明提供了一种一氧化碳浓度遥测仪，包括：光学模块(13)、信号检测单元(7)、信号处理电路(12)和单片机控制电路(9)；

所述光学模块(13)包括：透镜(3)、信号检测单元(7)和设置在透镜(3)附近的测量光激光器(4)；所述测量光激光器(4)与单片机控制电路(9)电连接；

所述测量光激光器(4)发射激光，当激光经一氧化碳气体时，一氧化碳分子对激光中2310nm-2400nm波长范围内激光分量吸收后，经物体表面反射的部分激光经一氧化碳气体吸收后照射回透镜(3)，经透镜(3)汇聚至信号检测单元(7)；

所述信号检测单元(7)设置在透镜(3)的焦点处，所述信号检测单元(7)接收到汇聚的激光信号，并将激光信号转换为原始电信号；

所述信号处理电路(12)与信号检测单元(7)电连接，所述信号处理电路(12)接收并对原始电信号进行放大和滤波处理，得到处理后的电信号；

所述单片机控制电路(9)与信号处理电路(12)电连接，所述单片机控制电路(9)对处理后的电信号进行差分处理，得到待测一氧化碳浓度信号。