【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及環(huán)境檢測，具體的，涉及船舶尾氣中二氧化碳檢測系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、船舶是世界貿(mào)易運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ咧唬欢斑\(yùn)輸對全球氣候變化的貢獻(xiàn)也是不可忽視的，船舶尾氣主要來源于船舶發(fā)動機(jī)的燃燒過程其中包含許多有害物質(zhì)，這些物質(zhì)會對環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重影響。隨著運(yùn)輸船舶數(shù)量的不斷增加，船舶排放的污染物對大氣和水體造成的污染和危害也日趨嚴(yán)重。船舶柴油機(jī)燃燒排放的污染物主要以二氧化碳co2和二氧化硫so2為主。船舶排放的二氧化碳是全球溫室氣體排放的重要組成部分之一。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全球船舶二氧化碳排放量約占總排放量的2.2%至2.5%。而船舶運(yùn)輸?shù)脑鲩L速度也遠(yuǎn)高于其他交通運(yùn)輸方式，因此，為了加強(qiáng)海洋生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，對船舶二氧化碳的排放實(shí)時監(jiān)控至關(guān)重要，這樣能夠有效協(xié)助海事監(jiān)管人員監(jiān)控港區(qū)船舶的尾氣排放情況，但現(xiàn)有船舶尾氣中二氧化碳檢測系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易受環(huán)境的影響，從而導(dǎo)致二氧化碳檢測系統(tǒng)的精度差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提出船舶尾氣中二氧化碳檢測系統(tǒng)，解決了相關(guān)技術(shù)中二氧化碳檢測系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易受環(huán)境影響的問題。
2、本技術(shù)的技術(shù)方案如下：
3、船舶尾氣中二氧化碳檢測系統(tǒng)，包括處理器、紅外發(fā)射模塊和紅外接收模塊；
4、所述紅外發(fā)射模塊用于發(fā)射紅外信號；
5、所述紅外接收模塊用于接收紅外反射信號；
6、所述開關(guān)電路的輸入端連接所述處理器的輸出端，所述開關(guān)電路的輸出端連接所述比較電路的輸入端，所述比較電路的輸出端
7、所述恒流電路用于為所述紅外發(fā)射電路提供恒定電流；
8、所述保護(hù)電路用于檢測所述恒流電路的電流，所述保護(hù)電路根據(jù)所述恒流電路的大小控制所述開關(guān)電路。
9、進(jìn)一步，本技術(shù)中所述開關(guān)電路包括開關(guān)管q1和電阻r5；
10、所述比較電路包括運(yùn)放u4；
11、所述紅外發(fā)射電路包括開關(guān)管q5、紅外發(fā)射器led1和電阻r8；
12、所述開關(guān)管q1的控制端連接所述處理器，所述開關(guān)管q1的第一端通過所述電阻r5連接5v電源，所述開關(guān)管q1的第二端接地，所述開關(guān)管q1的第一端連接所述運(yùn)放u4的反相輸入端，所述運(yùn)放u4的同相輸入端連接所述電阻r8的第一端，所述電阻r8的第二端接地，所述運(yùn)放u4的輸出端連接所述開關(guān)管q5的控制端，所述開關(guān)管q5的第一端連接vcc電源，所述開關(guān)管q5的第二端連接所述紅外發(fā)射器led1的第一端，所述紅外發(fā)射器led1的第二端連接所述電阻r8的第一端。
13、進(jìn)一步，本技術(shù)中所述恒流電路包括三極管q2和電阻r9，所述三極管q2的基極連接所述電阻r8的第一端，所述三極管q2的集電極連接vcc電源，所述三極管q2的發(fā)射極連接所述電阻r9的第一端，所述電阻r9的第二端接地。
14、進(jìn)一步，本技術(shù)中所述保護(hù)電路包括電阻r10、電阻r11和開關(guān)管q3，所述電阻r10的第一端連接所述電阻r9的第一端，所述電阻r10的第二端連接所述開關(guān)管q3的控制端，所述電阻r10的第二端通過所述電阻r11接地，所述開關(guān)管q3的第一端連接所述開關(guān)管q1的控制端，所述開關(guān)管q3的第二端接地。
15、進(jìn)一步，本技術(shù)中還包括驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路包括非門u5和開關(guān)管q4，所述非門u5的輸入端連接所述處理器，所述非門u5的輸出端連接所述開關(guān)管q4的控制端，所述開關(guān)管q4的第一端連接5v電源，所述開關(guān)管q4的第二端連接所述開關(guān)管q1的控制端。
16、進(jìn)一步，本技術(shù)中以光耦u3替換開關(guān)管q5；
17、所述光耦u3的第一輸入端連接5v電源，所述光耦u3的第二輸入端連接所述運(yùn)放u4的輸出端，所述光耦u3的第一輸出端連接vcc電源，所述光耦u3的第二輸出端連接所述紅外發(fā)射器led1第一端。
18、進(jìn)一步，本技術(shù)中所述紅外接收模塊包括紅外接收器led2、電阻r2、電阻r3和濾波器u1；
19、所述紅外接收器led2的第一端連接所述濾波器u1的第一輸入端，所述紅外接收器led2的第二端接地，所述電阻r2的第一端連接5v電源，所述電阻r2的第二端通過所述電阻r3接地，所述電阻r2的第二端連接所述濾波器u1的第二輸入端，所述濾波器u1的輸出端連接所述處理器。
20、進(jìn)一步，本技術(shù)中所述紅外接收模塊還包括放大器u2、電阻r13、電阻r15和電阻r14；
21、所述放大器u2的第一輸入端連接所述濾波器u1的輸出端，所述放大器u2的第一輸出端連接所述放大器u2的第二輸入端，所述放大器u2的輸出端連接所述放大器u2的第三輸入端，所述放大器u2的第四輸入端通過所述電阻r14接地，所述放大器u2的第二輸出端通過所述電阻r15連接所述放大器u2的第四輸入端，所述放大器u2的第二輸出端連接所述處理器。
22、本技術(shù)的工作原理及有益效果為：
23、本技術(shù)中，通過紅外氣體檢測原理來檢測船舶尾氣中二氧化碳的含量，紅外發(fā)射模塊負(fù)責(zé)在氣室內(nèi)生成紅外光信號，紅外接收模塊用于檢測剩余的紅外光信號，并將檢測到的紅外光信號轉(zhuǎn)為相應(yīng)的電信號送至主處理器，處理器根據(jù)接收到的電信號的大小判斷船舶尾氣中二氧化碳的含量。
24、紅外發(fā)射模塊由開關(guān)電路、比較電路、紅外發(fā)射電路、恒流電路和保護(hù)電路構(gòu)成，工作時，處理器輸出脈沖控制指令，開關(guān)電路根據(jù)處理器輸出的脈沖控制指令實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制，開關(guān)電路用于接通控制電壓，當(dāng)開關(guān)電路接通時，比較電路用于將控制電壓和參考電壓進(jìn)行比較，從而控制紅外發(fā)射電路發(fā)出紅外光信號，恒流電路起到分流的作用，用于為紅外發(fā)射電路提供恒定的工作電流，保證紅外發(fā)射電路輸出紅外光信號的強(qiáng)度穩(wěn)定不變，進(jìn)而提高船舶尾氣中二氧化碳的含量的精度，當(dāng)流過恒流電路的電流超過設(shè)定值時，保護(hù)電路控制開關(guān)電路斷開，紅外發(fā)射電路停止工作，從而對紅外發(fā)射電路起到保護(hù)作用。因此，本技術(shù)中的二氧化碳檢測系統(tǒng)由紅外發(fā)射模塊和紅外接收模塊兩大模塊組成，電路結(jié)構(gòu)簡單，在工作時，能夠保證輸出的紅外光信號的強(qiáng)度穩(wěn)定不變，在恒流電路的作用下，保證紅外光信號的強(qiáng)度不受環(huán)境的影響，從而提高了檢測船舶尾氣中二氧化碳含量的精度，為海事監(jiān)管人員提供可靠、有效的檢測數(shù)據(jù)。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.船舶尾氣中二氧化碳檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括處理器、紅外發(fā)射模塊和紅外接收模塊；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶尾氣中二氧化碳檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路包括非門U5和開關(guān)管Q4，所述非門U5的輸入端連接所述處理器，所述非門U5的輸出端連接所述開關(guān)管Q4的控制端，所述開關(guān)管Q4的第一端連接5V電源，所述開關(guān)管Q4的第二端連接所述開關(guān)管Q1的控制端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶尾氣中二氧化碳檢測系統(tǒng)，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶尾氣中二氧化碳檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外接收模塊包括紅外接收器LED2、電阻R2、電阻R3和濾波器U1；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶尾氣中二氧化碳檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外接收模塊還包括放大器U2、電阻R13、電阻R15和電阻R14；
【技術(shù)特征摘要】
1.船舶尾氣中二氧化碳檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括處理器、紅外發(fā)射模塊和紅外接收模塊；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶尾氣中二氧化碳檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路包括非門u5和開關(guān)管q4，所述非門u5的輸入端連接所述處理器，所述非門u5的輸出端連接所述開關(guān)管q4的控制端，所述開關(guān)管q4的第一端連接5v電源，所述開關(guān)管q4的第二端連接所述開關(guān)管q1的控制...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：姚紀(jì)明，郭愛紅，趙昱博，李娜，崔立軍，吳慶林，吳加成，
申請(專利權(quán))人：華北理工大學(xué)，
類型：新型
國別省市：
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