[实用新型]一种紫外气体分析仪输出板卡和紫外气体分析仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及输出板卡，特别涉及一种紫外气体分析仪输出板卡和紫外气体分析仪。

背景技术

传统的对污染气体的检测方法主要为：从污染气体中抽气取样后，将样品气体在实验室进行分析检测，这种检测方式效率低、准确率低且难以实现对污染气体的实时监测。上世纪80年代，出现了采用光学和电子学技术的污染气体监测仪器，例如紫外荧光法SO₂监测仪。

紫外荧光法SO₂监测仪是基于紫外荧光法原理，紫外荧光法原理为：当紫外光在波长190nm--230nm范围内时，激发SO₂后，产生荧光。荧光总光强I与SO₂浓度c之间的关系可表示为：I＝kc。其中，k为常数，可知发射荧光总光强I和SO₂浓度成正比例的线性关系，用光电倍增管及电子测量系统测量荧光强度即可得知大气中SO₂的浓度。

由于紫外荧光法SO₂监测仪利用紫外光在波长为190nm--230nm的范围，而紫外光波长低于220nm时，水和芳香烃化合物会解离，改变分子结构,从而导致测量结果产生误差。一方面，SO₂遇水产生荧光碎灭而造成负误差；另一方面，芳香烃化合物在190-230nm紫外光激发下也能发射荧光造成正误差。因此，紫外荧光法具有误差大的缺点。

紫外光谱分析法利用了紫外差分吸收光谱技术(DOAS：Differential Optical Absorption Spectroscopy)，DOAS是一种光谱监测技术,其基本原理是:利用空气中的气体分子的窄带吸收特性来鉴别气体成分,并根据窄带 吸收强度来推演出微量气体的浓度。该方法采用利用紫外光在波长为190nm--230nm的范围，不会导致水和芳香烃化合物会解离。因此，可以减小误差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是为提供一种电路结构简单、设计合理低成本的适用于DOAS系统的紫外气体分析仪输出板卡和紫外气体分析仪。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种紫外气体分析仪输出板卡，包括单片机，所述单片机的I/O端分别连接RS485通信电路、模拟量输入电路、开关量输入电路、继电器开关报警电路和电流输出电路，所述电流输出电路输出电流的范围值为4-20mA。

本实用新型的有益效果是：本发明紫外气体输出板卡低为紫外气体分析与现场设备之间的信号传输提供了通讯接口。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述单片机采用STM32F103单片机，所述RS485通信电路为1路，模拟量输入电路为1路，开关量输入电路为4路，继电器开关报警电路为6路，电流输出电路为4路。

进一步，所述RS485通信电路包括ISO7631磁隔离芯片、74AHC1G14单反相器、MAX1483通信芯片和DB9端子；所述ISO7631磁隔离芯片输入端连接STM32F103单片机I/O端，ISO7631磁隔离芯片的输出端连接74AHC1G14单反相器输入端，74AHC1G14单反相器输出端连接MAX1483通信芯片，所述MAX1483通信芯片连接DB9端子。

进一步，所述模拟量输入电路包括INA326仪表放大器、DB15端子和ADS1256模数转换芯片；所述ADS1256模数转换芯片的输出端连接STM32F103 单片机I/O端，所述ADS1256模数转换芯片的输入端经DB15端子与INA326仪表放大器的输出端连接。

进一步，所述开关量输入电路包括DB15端子、PC817线性光耦，所述PC817线性光耦输入端连接DB15端子，输出端与STM32F103单片机I/O端连接。

进一步，所述继电器开关报警电路包括PC817线性光耦、继电器开关和DB25端子；所述PC817线性光耦的输入端连接STM32F103单片机I/O端；继电器开关一端连接PC817线性光耦，另一端连接DB25端子。

进一步，所述电流输出电路包括ISO7640FM磁隔离芯片、SN74AHCOOD与非门芯片、LM258运算放大器和DB15端子；所述ISO7640FM磁隔离芯片输入端连接STM32F103单片机I/O端，ISO7640FM磁隔离芯片输出端连接SN74AHCOOD与非门芯片输入端；SN74AHCOOD与非门芯片输出端连接LM258运算放大器输入端，LM258运算放大器输出端连接DB15端子。