Тъй като съвременните градове функционират и хората се занимават с ежедневния си живот, все повече внимание се обръща на фините промени в качеството на въздуха. Въглеродният диоксид, безцветен газ без мирис, служи като ключов индикатор за оценка на качеството на вътрешния и външния въздух. Основното устройство, отговорно за тази мониторингова задача, е предавателят на въглероден диоксид (CO2). CO2 предавателят е устройство, специално проектирано да наблюдава и показва концентрацията на въглероден диоксид в околната среда. Въпреки че може би не е толкова широко известен като термометрите или хигрометрите, неговата роля е също толкова критична.
1. Принцип на работа на CO2 трансмитери
Принцип на инфрачервена абсорбция: Въглеродният диоксид показва силни характеристики на абсорбция на инфрачервена светлина при определени дължини на вълната. Когато инфрачервената светлина преминава през газ, съдържащ въглероден диоксид, част от светлината се абсорбира; степента на абсорбция корелира с концентрацията на CO2. Чрез измерване на промяната в интензитета на инфрачервената светлина след абсорбцията може да се изчисли концентрацията на CO2. Този метод предлага висока точност и стабилност, имунизиран е срещу смущения от други газове и в момента е най-разпространеният принцип на работа за трансмитери за CO2.
2.Структурни компоненти
Сензор: Основният компонент на предавателя на CO2, отговорен за откриването на концентрацията на CO2 и преобразуването й в електрически сигнал. Сензорите, базирани на принципа на инфрачервена абсорбция, обикновено се състоят от източник на инфрачервена светлина, оптична газова камера и детектор.
Верига за обработка на сигнала: Тази схема обработва слабия изходен електрически сигнал от сензора, като извършва усилване, филтриране, линеаризация и аналогово-цифрово преобразуване, за да го трансформира в стандартен електрически сигнал (като 4–20mA токов сигнал), подходящ за предаване и по-нататъшна обработка. Може също така да включва схема за температурна компенсация, за да се елиминира влиянието на колебанията на околната температура върху резултатите от измерването.
Модул за показване: Някои трансмитери за CO2 разполагат с модул за показване, обикновено LCD екран или цифров LED дисплей, за да осигурят ясно-отчитане в реално време на измерената концентрация на CO2. Предавателите от-висок клас могат също така да показват допълнителна информация, като време на измерване, температура на околната среда и влажност.
Захранващ модул: Осигурява стабилно захранване на предавателя, за да се осигури правилна работа. Опциите за захранване включват AC мрежа, DC захранване или захранване от батерия. Преносимите предаватели на CO2 обикновено се захранват от акумулаторни батерии за по-лесна преносимост и използване, докато фиксираните предаватели обикновено разчитат на централизирано захранване с променлив ток или постоянен ток.
Корпус: Служи за защита на вътрешни вериги и сензори, като същевременно предлага отлични уплътнителни и защитни възможности, за да отговарят на различни работни среди. Фиксираните корпуси обикновено са изработени от метал и имат водоустойчиви, прахоустойчиви и -устойчиви на смущения свойства, което гарантира, че предавателят работи стабилно в дългосрочен план при тежки условия.
3.Приложения
Промишлено производство: Използва се в сектори като химикали, фармацевтични продукти и храни и напитки за наблюдение на нивата на CO2 по време на производството, като по този начин се гарантира безопасност и качество на продукта. Например, в съдовете за химическа реакция, контролирането на концентрацията на CO2 е от съществено значение за предотвратяване на неконтролирани реакции;
В хранително-вкусовата промишленост се използва за наблюдение на нивата на CO2 в складови среди, като помага за удължаване на срока на годност на продуктите.
Селско стопанство: В оранжериите наблюдението и контролирането на нивата на CO2 е ключова мярка за повишаване на добива и качеството на културите. Добавянето на CO2 по подходящ начин подобрява фотосинтезата и насърчава растежа на растенията. В допълнение, мониторингът на нивата на CO2 в почвата дава представа за аерирането на почвата и микробната активност, предлагайки научна основа за управление на земеделието.
Медицинско поле: Използва се в болнични операционни зали, отделения за пациенти и отделения за интензивно лечение (ICUs) за наблюдение на нивата на CO2 и осигуряване на безопасна и удобна медицинска среда. Прецизното наблюдение на CO2 също е от решаващо значение в медицинското оборудване, като вентилатори и машини за анестезия-, за да се гарантира безопасността на дишането на пациентите и да се осигури ефикасност на лечението.