[发明专利]用于光声光谱装置环境因素影响分析的实验平台

权利要求书

1.一种用于光声光谱装置多种环境因素影响分析的实验平台，其特征在于，所述的实验平台包括计算机(1)、实验舱室、信号控制与处理系统及数据采集与通信系统；光声光谱仪(3)安装于实验舱室内，所述的实验舱室用于模拟光声光谱仪的实际工作环境，包含温度模块(2-1)、湿度模块(2-2)、气压模块(2-3)；所述的计算机(1)分别与温度模块(2-1)、湿度模块(2-2)、气压模块(2-3)通过信号线相连；光声光谱仪(3)的输出端、信号控制与处理系统(4)、数据采集与通信系统(5)、计算机(1)由信号线顺次相连；

功能模块：温度模块(2-1)、湿度模块(2-2)、气压模块(2-3)均包含通信单元、处理单元及执行单元；通信单元用于与计算机(1)及其他模块的通信单元进行通信；处理单元根据通信单元接收的指令进行处理，决定执行单元的动作；执行单元用于接收指令进行相应的动作；

所述的实验舱室的舱壁上开有实验舱室进气口(2-4)与实验舱室出气口(2-5)；实验舱室进气口(2-4)是硬质容器，实验舱室进气口(2-4)靠近实验舱室的一侧开有法兰孔，与外部气路相连，用于进气；实验舱室进气口(2-4)另一侧的法兰孔用于与光声光谱仪(3)的进气口相连，以便实验舱室进气口(2-4)内部的气体与光声光谱仪(3)内部的气体流通，但不与实验舱室(2)中的气体流通；实验舱室进气口(2-4)内装有温度传感器、湿度传感器、气压传感器及温度模块(2-1)、湿度模块(2-2)、气压模块(2-3)的执行单元，温度传感器、湿度传感器、气压传感器及执行单元分别与温度模块(2-1)的处理单元、湿度模块(2-2)的处理单元、气压模块(2-3)的处理单元由信号线相连；

所述的光声光谱仪(3)的进气口与实验舱室进气口(2-4)由气路相连，光声光谱仪(3)的出气口与实验舱室出气口(2-5)由气路相连；由于实验舱室进气口(2-4)与光声光谱仪的光声池相连，执行单元通过调节实验舱室进气口(2-4)处的温度、湿度、气压对光声光谱仪的检测对象的状态进行调节；

所述的实验平台通过实验舱室的温度模块(2-1)、湿度模块(2-2)、气压模块(2-3)这些功能模块之间的相互协作调节光声光谱仪待测对象的状态，分析光声光谱仪在不同环境参数下的检测结果变化；

所述的实验舱室的功能模块协作方式如下：

(1)首先确定各功能模块互相的影响情况；由计算机(1)读取温度传感器、湿度传感器、气压传感器的值，并作为当前的环境参数值进行记录；由计算机(1)输入温度设定值，温度设定值高于当前温度值，计算机将调整温度值至设定值的指令传递至温度模块；对于湿度模块、气压模块传递无动作指令；

(2)温度模块的通信单元接收指令后，由执行单元进行升温动作，并实时读取温度传感器的值，温度传感器的值返回至温度模块的通信单元，并由通信单元传递至处理单元分析当前温度值是否与设定值一致，若不一致则继续执行升温动作，若一致则停止执行升温动作；

(3)湿度模块与气压模块分别读取湿度传感器、气压传感器的值，并记录温度上升过程中的湿度、气压值， 由处理单元分别记录实验平台中的湿度、气压随温度的变化关系，并进行函数拟合，从而分析当温度单独变化时，对其他环境参数的影响情况；

(4)重复上述步骤，分别明确湿度单独变化时温度、气压的变化情况，及气压单独变化时温度、湿度的变化情况；

(5)明确各功能模块互相的影响情况后，等待实验平台回到初始状态；

(6)再次由计算机输入设定的环境参数值，包括温度、湿度、气压，将该值传递给实验舱室中对应的各功能模块，并传递调整环境参数值至设定值的指令；

(7)各功能模块接收指令后，分别读取温度、湿度、气压传感器的值，并与设定值进行比较；

(8)功能模块的处理单元比较当前对应的环境参数值与设定值，如两者不一致，则传递命令给执行单元，对环境参数值进行调节直至当前环境参数值与设定值一致；如一致则暂不给执行单元下达指令，将此时的环境参数值的讯息经通信单元传递给其他模块；

(9)通过功能模块之间的协作，至当前的环境参数值与设定值均一致时，功能模块停止动作，并通过通信单元传递讯息至计算机，完成光声光谱复合环境参数的调节。