多參數(shù)室內環(huán)境自動監(jiān)測儀研制
本文關鍵詞:多參數(shù)室內環(huán)境自動監(jiān)測儀研制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:人類80%的時間都在室內度過,室內環(huán)境質量與人們的健康和工作效率息息相關,對室內環(huán)境的監(jiān)測成為環(huán)境監(jiān)測研究領域廣泛關注的課題。為了改善室內空氣質量,保護人類身體健康、提高工作效率,研制一種低成本、低功耗、面向普通居民、集成多項參數(shù)實時監(jiān)測并具有超標報警功能的室內環(huán)境監(jiān)測儀已成為該領域發(fā)展的趨勢。 本文根據GB/T18883-2002室內空氣質量標準,設計了多參數(shù)室內環(huán)境自動監(jiān)測儀的檢測對象及其技術指標。結合各項參數(shù)的檢測原理,完成了監(jiān)測儀的總體方案設計,并引入了室內環(huán)境總體評價指標—舒適度的評價方法。 監(jiān)測儀的硬件電路以ATmega128嵌入式單片機為核心,結合CPLD采樣預處理、液晶顯示與按鍵控制協(xié)同的人機交互功能,保障了儀器的自動化、智能化以及實時性。模塊化的監(jiān)測儀軟件,邏輯優(yōu)化,,提升了儀器的整體性能。 利用Fluent仿真軟件對多參數(shù)室內環(huán)境自動監(jiān)測儀標定過程中氣罩內標準氣體隨時間的變化情況進行了仿真,確定了標定氣罩的外形尺寸。根據各項參數(shù)的檢定規(guī)程對監(jiān)測儀的7項指標做了標定,根據實驗數(shù)據分析了儀器的示值誤差和重復性。 本文研制的多參數(shù)室內環(huán)境自動監(jiān)測儀,初步解決了市面上室內環(huán)境監(jiān)測儀測量參數(shù)相對單一、實時性以及測量準確度不能兼顧的問題。大量的實驗結果表明,監(jiān)測儀CO、CO_2、SO_2、HCHO、可吸入顆粒物以及溫濕度的最大示值誤差與重復性均在相應檢定規(guī)程的允許范圍內。
【關鍵詞】:室內環(huán)境 多參數(shù)測量 實時監(jiān)測 舒適度
【學位授予單位】:中國計量學院
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:TP274;TH89
【目錄】:
- 致謝6-7
- 摘要7-8
- Abstract8-10
- 目次10-13
- 圖清單13-14
- 表清單14-16
- 1 緒論16-23
- 1.1 課題的研究背景及意義16-17
- 1.2 國內外研究現(xiàn)狀17-21
- 1.2.1 室內環(huán)境污染現(xiàn)狀17-18
- 1.2.2 室內環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀18-19
- 1.2.3 室內環(huán)境監(jiān)測儀研究現(xiàn)狀19-21
- 1.3 本文主要研究內容與技術路線21-22
- 1.4 本章小結22-23
- 2 多參數(shù)室內環(huán)境自動監(jiān)測儀總體方案研究23-29
- 2.1 監(jiān)測系統(tǒng)總方案23-26
- 2.2 監(jiān)測系統(tǒng)硬件設計概述26-27
- 2.3 監(jiān)測系統(tǒng)軟件設計概述27
- 2.4 本章小結27-29
- 3 多參數(shù)測量實現(xiàn)與舒適度評價模型29-44
- 3.1 多參數(shù)測量實現(xiàn)29-36
- 3.1.1 4種氣體的檢測29-34
- 3.1.2 可吸入顆粒物測量34-36
- 3.1.3 溫濕度測量36
- 3.2 舒適度評價模型36-43
- 3.2.1 傳統(tǒng)室內環(huán)境質量評價方式36-38
- 3.2.2 兩層舒適度評價結構38-39
- 3.2.3 室內熱環(huán)境等級劃分39-40
- 3.2.4 室內空氣品質等級劃分40-41
- 3.2.5 數(shù)據融合與室內環(huán)境舒適度41-43
- 3.3 本章小結43-44
- 4 多參數(shù)室內環(huán)境監(jiān)測儀44-60
- 4.1 多參數(shù)室內環(huán)境自動監(jiān)測儀硬件設計44-54
- 4.1.1 中心控制模塊44-46
- 4.1.2 采樣模塊46-49
- 4.1.3 液晶顯示模塊49-50
- 4.1.4 串口擴展模塊50-51
- 4.1.5 電源模塊51-53
- 4.1.6 監(jiān)測系統(tǒng)整體集成53-54
- 4.2 多參數(shù)室內環(huán)境自動監(jiān)測儀軟件設計54-58
- 4.2.1 軟件編程語言機調試環(huán)境54-55
- 4.2.2 主程序55-56
- 4.2.3 7項參數(shù)采集模塊56-57
- 4.2.4 數(shù)據處理模塊57-58
- 4.2.5 顯示報警模塊58
- 4.2.6 軟件穩(wěn)定性設計58
- 4.3 本章小結58-60
- 5 氣體標定銜接器設計60-69
- 5.1 FLUENT 簡介與理論公式60-61
- 5.2 Gambit 模型建立61-62
- 5.3 計算方程選取與邊界條件設置62
- 5.4 兩類工況模擬分析62-66
- 5.5 不同傳輸組分仿真66-68
- 5.6 本章小結68-69
- 6 儀器精度標定及不確定度分析69-80
- 6.1 示值誤差與線性度分析69-76
- 6.2 重復性分析76-77
- 6.3 測量不確定度分析77-79
- 6.4 本章小結79-80
- 7 結論與展望80-82
- 7.1 結論80
- 7.2 展望80-82
- 參考文獻82-86
- 附錄 A 部分電路原理圖86-88
- 附錄 B 多參數(shù)室內環(huán)境自動監(jiān)測儀實物圖88-89
- 作者簡歷89
【參考文獻】
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