二氧化碳檢測儀溶解氣測量的可行性
閱讀：247發(fā)布時間：2022-11-20
二氧化碳檢測儀溶解氣測量的可行性
新型數(shù)字化二氧化碳檢測儀整機由二氧化碳傳感器、溫度傳感器、溫度采集控制單片機、工控機、ＲS232信號傳輸電路、電壓適配電路、顯示屏、電瓶充電控制電路及儀器供電浪涌過壓保護電路等組成，二氧化碳傳感器采用雙光束紅外二氧化碳傳感器，制作出的小巧型紅外氣體傳感器，該傳感器具有溫度補償功能，無氧氣依賴性，是一個通用型、智能型的微型傳感器，它使用方便，廣泛應用于存在二氧化碳氣體的各種場合，具有性能穩(wěn)定、精度高、壽命長、維護少、成本低等特點。
二氧化碳觀測儀在2011年開始開發(fā)研制二氧化碳觀測儀器，分別在赤城地震臺、后郝窯水化觀測站和陽原地震臺進行了試驗觀測。新型數(shù)字化二氧化碳檢測儀的工作原理和系統(tǒng)設計，通過試驗觀測，證明二氧化碳紅外氣體傳感技術在二氧化碳斷層氣和溶解氣測量方面的可行性。該儀器不僅可用于臺站斷層逸出氣、地下水溶解氣中二氧化碳含量的觀測，在改變供電模式和通信模式的情況下，可在無人職守的二氧化碳觀測臺陣和活動斷層探測等方面發(fā)揮作用。
使用數(shù)字化二氧化碳檢測儀觀測采用紅外光譜吸收原理為二氧化碳的紅外吸收光譜在波數(shù)在2342cm-1處有強吸收峰。其吸收關系服從朗伯—比爾吸收定律，出射光強度I、入射光強度I0和氣體體積分數(shù)C之間的關系。當摩爾吸光系數(shù)一定時，通過檢測出射光強度，即可計算得到二氧化碳體積分數(shù)。由于不同氣體分子結構不同，其吸收峰位置也不同，利用波數(shù)為2342cm-1的紅外線作為光源檢測二氧化碳體積分數(shù)，不易受到其他氣體分子濃度的影響。
將二氧化碳傳感器置于室外斷層土壤的集氣裝置中部，集氣裝置一般位于地表下深5～10m的沙層中，主機安裝在觀測室內，傳感器與主機用電纜線連接，其長度約15m。二氧化碳紅外氣體傳感技術在二氧化碳斷層氣和溶解氣測量方面的可行性。項目組研制的新型的數(shù)字化二氧化碳檢測儀具有高靈敏度、高穩(wěn)定性、網(wǎng)絡化和智能化的特點，其觀測精度和信息量遠大于人工觀測，可替代目前臺站的人工觀測。
