Šiuolaikiniams miestams veikiant ir žmonėms gyvenant kasdieniame gyvenime, vis daugiau dėmesio skiriama subtiliems oro kokybės pokyčiams. Anglies dioksidas, bespalvės, bekvapės dujos, yra pagrindinis rodiklis vertinant patalpų ir lauko oro kokybę. Pagrindinis prietaisas, atsakingas už šią stebėjimo užduotį, yra anglies dioksido (CO2) siųstuvas. CO2 siųstuvas yra prietaisas, specialiai sukurtas stebėti ir rodyti anglies dioksido koncentraciją aplinkoje. Nors galbūt ne taip plačiai žinomas kaip termometrai ar higrometrai, jo vaidmuo yra vienodai svarbus.
1. CO2 siųstuvų veikimo principas
Infraraudonųjų spindulių sugerties principas: anglies dioksidas pasižymi stipriomis infraraudonųjų spindulių sugerties charakteristikomis esant tam tikram bangos ilgiui. Kai infraraudonoji šviesa praeina per dujas, kuriose yra anglies dioksido, dalis šviesos sugeriama; absorbcijos laipsnis koreliuoja su CO2 koncentracija. Išmatavus infraraudonųjų spindulių šviesos intensyvumo pokytį po sugerties, galima apskaičiuoti CO2 koncentraciją. Šis metodas pasižymi dideliu tikslumu ir stabilumu, yra atsparus kitų dujų trikdžiams ir šiuo metu yra labiausiai paplitęs CO2 siųstuvų veikimo principas.
2.Struktūriniai komponentai
Jutiklis: pagrindinis CO2 siųstuvo komponentas, atsakingas už CO2 koncentracijos aptikimą ir pavertimą elektriniu signalu. Infraraudonųjų spindulių sugerties principu pagrįstus jutiklius paprastai sudaro infraraudonųjų spindulių šviesos šaltinis, optinė dujų kamera ir detektorius.
Signalo apdorojimo grandinė: ši grandinė apdoroja silpną jutiklio išvestį elektrinį signalą, atlikdamas stiprinimą, filtravimą, tiesinimą ir konvertavimą iš analoginio į skaitmeninį, kad paverstų jį standartiniu elektriniu signalu (pvz., 4–20 mA srovės signalu), tinkamu perduoti ir tolesniam apdorojimui. Ji taip pat gali apimti temperatūros kompensavimo grandinę, kad pašalintų aplinkos temperatūros svyravimų įtaką matavimo rezultatams.
Ekrano modulis: kai kuriuose CO2 siųstuvuose yra ekrano modulis, paprastai skystųjų kristalų ekranas arba skaitmeninis LED ekranas, kad būtų galima aiškiai, realiu laiku{1}}nuskaityti išmatuotą CO2 koncentraciją. Aukštos klasės-siųstuvai taip pat gali rodyti papildomą informaciją, pvz., matavimo laiką, aplinkos temperatūrą ir drėgmę.
Maitinimo modulis: užtikrina stabilų siųstuvo maitinimą, kad būtų užtikrintas tinkamas veikimas. Maitinimo parinktys apima kintamosios srovės tinklą, nuolatinės srovės maitinimo šaltinius arba akumuliatoriaus energiją. Nešiojamieji CO2 siųstuvai paprastai yra maitinami iš įkraunamų baterijų, kad būtų lengviau nešiotis ir naudoti, o stacionarūs siųstuvai paprastai priklauso nuo centralizuoto kintamosios srovės tinklo arba nuolatinės srovės maitinimo šaltinio.
Korpusas: Apsaugo vidines grandines ir jutiklius, tuo pačiu užtikrindamas puikias sandarinimo ir apsaugos galimybes, tinkančias įvairioms darbo aplinkoms. Fiksuoti korpusai paprastai yra pagaminti iš metalo ir pasižymi vandeniui, dulkėms ir trikdžiams atspariomis savybėmis, užtikrinančiomis, kad siųstuvas veiktų stabiliai ir atšiauriomis sąlygomis.
3.Programos
Pramoninė gamyba: naudojama tokiuose sektoriuose kaip chemijos, farmacijos, maisto ir gėrimų, siekiant stebėti CO2 lygį gamybos metu, taip užtikrinant saugą ir produktų kokybę. Pavyzdžiui, cheminių reakcijų induose labai svarbu kontroliuoti CO2 koncentraciją, kad būtų išvengta greitų reakcijų;
Maisto ir gėrimų pramonėje jis naudojamas CO2 lygiui stebėti sandėliavimo aplinkoje, taip pailginant produktų galiojimo laiką.
Žemės ūkis: CO2 lygio stebėjimas ir kontrolė šiltnamiuose yra pagrindinė priemonė, padedanti padidinti pasėlių derlių ir kokybę. Tinkamas CO2 papildymas sustiprina fotosintezę ir skatina augalų augimą. Be to, dirvožemio CO2 lygio stebėjimas suteikia įžvalgų apie dirvožemio aeraciją ir mikrobų aktyvumą, o tai suteikia mokslinį žemės ūkio valdymo pagrindą.
Medicinos sritis: naudojama ligoninių operacinėse, pacientų palatose ir intensyviosios terapijos skyriuose (ICU), siekiant stebėti CO2 lygį ir užtikrinti saugią, patogią medicininę aplinką. Tikslus CO2 stebėjimas taip pat labai svarbus medicininėje įrangoje, pvz., ventiliatoriuose ir anestezijos aparatuose,-saugant pacientų kvėpavimo takų saugą ir gydymo veiksmingumą.