本發(fā)明涉及溫濕度及二氧化碳檢測,具體涉及一種新式的溫濕度及二氧化碳檢測傳感器及其操控方法。
背景技術(shù):
1、溫室(greenhouse),又稱暖房。能透光、保溫(或加溫),用來栽培植物的設(shè)施。在不適宜植物生長的季節(jié),能提供溫室生育期和增加產(chǎn)量,多用于低溫季節(jié)喜溫蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。溫室的種類多,依不同的屋架材料、采光材料、外形及加溫條件等又可分為很多種類。溫室的類型包括種植溫室、養(yǎng)殖溫室、展覽溫室、實驗溫室、餐飲溫室、娛樂溫室等;溫室系統(tǒng)的設(shè)計包括增溫系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)等;大棚只是簡單的塑料薄膜和骨架構(gòu)結(jié),其內(nèi)部設(shè)施很少,沒有溫室要求的高。因此嚴(yán)格說來,溫室比大棚設(shè)備要求更高,可能要用到比較先進(jìn)的儀器來嚴(yán)格控溫。
2、溫室大棚除了控溫,也需要控制濕度和空氣氣體量等。然而市面上,對這方面的檢測都是獨立分開的,有單獨檢測控溫的,有單獨檢測控濕的,有單獨檢測控二氧化碳的,或者是溫濕度一同檢測控制,這就會在溫室大棚里引入檢測作為輔助,如放置一個溫濕度檢測控制還要獨立放置一個二氧化碳檢測控制,這就會占用其余空間,還會浪費資源和增加成本等。
3、因此,對現(xiàn)有的溫濕度及二氧化碳檢測技術(shù)有待進(jìn)一步設(shè)計。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有溫濕度及二氧化碳檢測技術(shù)的分立設(shè)置和沒有集成化,使用不便利,占用更多空間,資源浪費和成本增加等問題;通過對溫濕度及二氧化碳檢測技術(shù)進(jìn)行合理化設(shè)計,采用底殼、上蓋、控制電路板、溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳傳感器、顯示器和通氣機(jī)構(gòu),可以實現(xiàn)溫濕度和二氧化碳檢測控制一體化,節(jié)省資源,節(jié)約空間和降低成本等,也便于整體觀察溫室大棚的環(huán)境情況。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下:
3、一種新式的溫濕度及二氧化碳檢測傳感器,所述檢測傳感器包括:底殼、上蓋、控制電路板、溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳傳感器、顯示器和通氣機(jī)構(gòu),所述上蓋安裝在所述底殼上,所述底殼和上蓋圍成器腔,所述器腔內(nèi)設(shè)置有所述控制電路板、溫度傳感器、濕度傳感器和二氧化碳傳感器,所述通氣機(jī)構(gòu)安裝在所述底殼上,所述通氣機(jī)構(gòu)用于使外部環(huán)境與器腔內(nèi)環(huán)境進(jìn)行連通,所述顯示器安裝在所述上蓋上,所述顯示器的控制端、溫度傳感器的控制端、濕度傳感器的控制端和二氧化碳傳感器的控制端分別電連接所述控制電路板的控制端;
4、其中,二氧化碳傳感器選取石墨烯式的二氧化碳傳感器。
5、進(jìn)一步地,所述底殼和上蓋均選取塑料材質(zhì)。
6、進(jìn)一步地,所述底殼和上蓋選取卡扣連接或螺釘螺紋連接。
7、進(jìn)一步地,所述檢測傳感器還包括掛耳,所述掛耳安裝在所述底殼的上部。
8、進(jìn)一步地,所述檢測傳感器還包括電源數(shù)據(jù)接口,所述電源數(shù)據(jù)接口的輸出端電連接所述控制電路板的輸入端,所述電源數(shù)據(jù)接口的輸入端連接外部電器等。
9、進(jìn)一步地,所述檢測傳感器還包括內(nèi)固殼、加熱器和防水套,所述內(nèi)固殼設(shè)置在所述底殼和上蓋的內(nèi)側(cè),所述控制電路板、濕度傳感器和二氧化碳傳感器設(shè)置在所述內(nèi)固殼內(nèi)側(cè),所述內(nèi)固殼的外表面設(shè)有所述防水套,所述防水套上設(shè)有所述加熱器,所述加熱器的控制端電連接所述控制電路板的控制端。
10、進(jìn)一步地,所述加熱器包括電阻絲加熱器和彈簧鋼絲傳熱器,所述電阻絲加熱器的控制端電連接所述控制電路板的控制端,所述電阻絲加熱器連接所述彈簧鋼絲傳熱器,所述彈簧鋼絲傳熱器螺旋式纏繞在所述防水套上。
11、進(jìn)一步地,所述防水套選取硅膠材質(zhì)的防水套或橡膠材質(zhì)的防水套。
12、進(jìn)一步地,所述通氣機(jī)構(gòu)包括通氣進(jìn)口、通氣出口、風(fēng)扇和通氣閥,所述通氣進(jìn)口、通氣出口、風(fēng)扇和通氣閥分別設(shè)置在所述底殼上,所述風(fēng)扇設(shè)置在靠近所述通氣進(jìn)口,所述通氣閥設(shè)置在靠近通氣出口,所述通氣進(jìn)口和通氣出口分別與所述器腔相互連通,所述風(fēng)扇的控制端電連接所述控制電路板的控制端。
13、進(jìn)一步地,所述通氣閥選取電磁式的通氣閥。
14、進(jìn)一步地,所述通氣閥包括電磁鐵和推動塞,所述推動塞安裝在所述通氣出口處,所述推動塞用于對通氣出口進(jìn)行開合操作,所述電磁鐵的控制端電連接所述控制電路板的控制端,所述電磁鐵用于對推動塞進(jìn)行吸放操作。
15、進(jìn)一步地,所述通氣進(jìn)口設(shè)有過濾網(wǎng),其具有防塵防顆粒物等。
16、進(jìn)一步地,所述溫度傳感器選取熱敏電阻傳感器。
17、進(jìn)一步地,所述顯示器選取數(shù)碼顯示管式的顯示器。
18、進(jìn)一步地,一種新式的溫濕度及二氧化碳檢測傳感器的操控方法,所述操控方法步驟如下:
19、步驟1:二氧化碳傳感器制作
20、選取石墨烯基片,通過磁控濺射技術(shù)在石墨烯基片上沉積一層氧化鋅薄膜,然后配置水浴溶液,水浴溶液包括15-20份的醋酸銅、35-40份的硝酸鋅、5-10份的硝酸銀和30-45份的氨水,按重量份數(shù)計,將沉積有氧化鋅的石墨烯基片放入水浴溶液中,并恒溫加熱3小時,溫度恒定在90℃,加熱完成后,在氧化鋅上沉積出銀/氧化鋅/氧化銅納米物,將石墨烯基片取出,然后用去離子水進(jìn)行沖洗,并自然干燥和冷卻至室溫,采用金屬銀作為電極,第一個金屬銀連接在氧化鋅薄膜上,第二個金屬銀連接在銀/氧化鋅/氧化銅納米物上,完成二氧化碳傳感器的制作;
21、步驟2:傳感器的組裝
22、采用步驟1的二氧化碳傳感器,選取熱敏電阻傳感器、過濾網(wǎng)、電磁鐵、推動塞、通氣進(jìn)口、通氣出口、風(fēng)扇、硅膠防水套、電阻絲加熱器、彈簧鋼絲傳熱器、內(nèi)固殼、底殼、上蓋、控制電路板、濕度傳感器和顯示器,上蓋安裝在底殼上,底殼和上蓋圍成器腔,在器腔內(nèi)設(shè)有電阻絲加熱器和彈簧鋼絲傳熱器,在彈簧鋼絲傳熱器內(nèi)有硅膠防水套,電阻絲加熱器連接彈簧鋼絲傳熱器,彈簧鋼絲傳熱器螺旋式纏繞在防水套上,在硅膠防水套內(nèi)有內(nèi)固殼,在內(nèi)固殼內(nèi)設(shè)有控制電路板、濕度傳感器和二氧化碳傳感器,在器腔內(nèi)還設(shè)置有熱敏電阻傳感器、通氣進(jìn)口、通氣出口和風(fēng)扇,在通氣進(jìn)口處設(shè)有過濾網(wǎng),在過濾網(wǎng)內(nèi)側(cè)設(shè)有熱敏電阻傳感器,在熱敏電阻傳感器的內(nèi)側(cè)設(shè)有風(fēng)扇,在通氣出口處設(shè)有電磁鐵和推動塞,顯示器安裝在上蓋上,顯示器的控制端、熱敏電阻傳感器的控制端、濕度傳感器的控制端、二氧化碳傳感器的控制端、風(fēng)扇的控制端、電阻絲加熱器的控制端和電磁鐵的控制端分別電連接控制電路板的控制端,組裝好該傳感器;
23、步驟3:傳感器的操控
24、選取步驟2的傳感器,將其放入溫室大棚內(nèi),對控制電路板進(jìn)行接通電源,啟動控制電路板,控制電路板控制風(fēng)扇運作,將溫室大棚的空氣進(jìn)行吸入器強(qiáng)內(nèi),溫室大棚的空氣先是通過過濾網(wǎng)進(jìn)行過濾,然后到熱敏電阻傳感器處,進(jìn)行溫度采集,并將溫度信號反饋給控制電路板,溫室大棚的空氣繼續(xù)進(jìn)入至濕度傳感器,進(jìn)行濕度采集,并將濕度信號反饋給控制電路板,由于溫室大棚的空氣具有不同濕度和溫度,因素變化太大,故先對溫室大棚的空氣進(jìn)行加熱,以確保溫度和濕度均衡,然后進(jìn)入二氧化碳傳感器中,進(jìn)行二氧化碳含量采集,并將二氧化碳信號反饋給控制電路板,控制電路板處理整合溫濕度和二氧化碳的信號后通過顯示器進(jìn)行對外顯示,然后控制電路板控制電磁鐵進(jìn)行推動塞的運作,釋放內(nèi)部空氣,這里的控制電路板殼隨時控制電磁鐵進(jìn)行推動塞的運作,保證所需的空氣條件。
25、有益效果
26、本發(fā)明通過對溫濕度及二氧化碳檢測技術(shù)進(jìn)行合理化設(shè)計,采用底殼、上蓋、控制電路板、溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳傳感器、顯示器和通氣機(jī)構(gòu),可以實現(xiàn)溫濕度和二氧化碳檢測控制一體化,節(jié)省資源,節(jié)約空間和降低成本等,也便于整體觀察溫室大棚的環(huán)境情況。采用風(fēng)扇的配置,可以實現(xiàn)助力空氣流通等;采用加熱器的配置,可以實現(xiàn)溫濕度檢測完后,將溫濕度進(jìn)行恒定不變因素,采用二氧化碳傳感器采集空氣中二氧化碳的含量,便于更加準(zhǔn)確地采集到二氧化碳的數(shù)據(jù)等;采用電磁鐵和推動塞的配合,可以實現(xiàn)空氣的及時補(bǔ)充至檢測量和及時將空氣排出等。采用石墨烯式的二氧化碳傳感器,可以提高二氧化碳的檢測響應(yīng)靈敏度等。