便携式高精度二氧化碳检测仪的研制及湿度干扰消除的研究

二氧化碳(CO_(2))的持续增加会加剧温室效应,从而影响人们的正常生活。目前,常见的CO_(2)监测设备体积大且价格高。因此,基于非分散红外(non-dispersive infrared,NDIR)光学吸收原理的传感器,设计了一种便携式CO_(2)监测设备。考虑到现场监测时,传感器容易受到相对湿度(relative humidity,RH)的影响。因此,研究了RH对传感器响应的影响,了解传感器在不同RH下的响应特征;并通过浓度和湿度变化的回归方程拟合,得到R^(2)>0.94的二次函数校准公式。通过连续的室外监测与标准参比仪器进行对比发现,校准后的数据与标准参比仪器之间有更好的相关性,R^(2)从校准前的0.62~0.73提高至0.83~0.97。为进一步提高数据的准确性,将传感器进行集群分析,这种方法能够极大程度上削弱因传感器个体差异造成的误差。通过多个传感器数据组合分析发现,平均相对偏差随传感器数量增加而减小,最小平均相对偏差仅为1.4%。