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二氧化碳检测仪溶解气测量的可行性

发布时间：2015-02-10

二氧化碳检测仪溶解气测量的可行性
　　新型数字化二氧化碳检测仪整机由二氧化碳传感器、温度传感器、温度采集控制单片机、工控机、ＲS232信号传输电路、电压适配电路、显示屏、电瓶充电控制电路及仪器供电浪涌过压保护电路等组成，二氧化碳传感器采用双光束红外二氧化碳传感器，制作出的小巧型红外气体传感器，该传感器具有温度补偿功能，无氧气依赖性，是一个通用型、智能型的微型传感器，它使用方便，广泛应用于存在二氧化碳气体的各种场合，具有性能稳定、精度高、寿命长、维护少、成本低等特点。
　　二氧化碳观测仪在2011年开始开发研制二氧化碳观测仪器，分别在赤城地震台、后郝窑水化观测站和阳原地震台进行了试验观测。新型数字化二氧化碳检测仪的工作原理和系统设计，通过试验观测，证明二氧化碳红外气体传感技术在二氧化碳断层气和溶解气测量方面的可行性。该仪器不仅可用于台站断层逸出气、地下水溶解气中二氧化碳含量的观测，在改变供电模式和通信模式的情况下，可在无人职守的二氧化碳观测台阵和活动断层探测等方面发挥作用。
　　使用数字化二氧化碳检测仪观测采用红外光谱吸收原理为二氧化碳的红外吸收光谱在波数在2342cm-1处有强吸收峰。其吸收关系服从朗伯—比尔吸收定律，出射光强度I、入射光强度I0和气体体积分数C之间的关系。当摩尔吸光系数一定时，通过检测出射光强度，即可计算得到二氧化碳体积分数。由于不同气体分子结构不同，其吸收峰位置也不同，利用波数为2342cm-1的红外线作为光源检测二氧化碳体积分数，不易受到其他气体分子浓度的影响。
　　将二氧化碳传感器置于室外断层土壤的集气装置中部，集气装置一般位于地表下深5～10m的沙层中，主机安装在观测室内，传感器与主机用电缆线连接，其长度约15m。二氧化碳红外气体传感技术在二氧化碳断层气和溶解气测量方面的可行性。项目组研制的新型的数字化二氧化碳检测仪具有高灵敏度、高稳定性、网络化和智能化的特点，其观测精度和信息量远大于人工观测，可替代目前台站的人工观测。

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