3.5mWzui低功耗紅外CO2傳感器COZIR在汽車行業(yè)中的應(yīng)用
二氧化碳傳感器在汽車行業(yè)的應(yīng)用實例
背景：
在車內(nèi)駕駛的時候，司機和乘客處于一個封閉的空間。如果汽車的空調(diào)系統(tǒng)或空氣循環(huán)系統(tǒng)處于回流模式，車內(nèi)的空氣就會重新分配，CO2的濃度水平會不斷升高。由于二氧化碳氣體是一種危險的氣體，在低濃度時它會給人帶來睡意，高濃度時則是一種窒息性氣體，會使人失去意識甚至危及生命。美國職業(yè)安全與衛(wèi)生管理局（OSHA）和歐洲工作安全與健康局(EU-OSHA)都限定了在持續(xù)性（通常8小時）的工作場所，CO2的濃度不高于5000ppm，美國國家職業(yè)安全與衛(wèi)生協(xié)會限定了短時間暴露環(huán)境中的濃度不得高于30,000ppm，或者3%，認為CDPL4%的標準“直接地危及生命健康"。人在5%以上濃度的二氧化碳環(huán)境中呼吸半小時以上會出現(xiàn)血碳酸過多的癥狀，表現(xiàn)為皮膚發(fā)紅，肌肉陣痛，血壓升高。如果呼吸7%到10%濃度的二氧化碳，會導(dǎo)致嚴重的血碳酸過多癥，表現(xiàn)為驚慌，呼吸急促，失去意識直至死亡。對車內(nèi)的司機來說，即使是輕微的睡意也可能會變成大事故，所以車內(nèi)的二氧化碳濃度是個嚴重的問題。
試驗1
為了展示車內(nèi)的二氧化碳濃度隨著時間的升高變化，我們使用我們的二氧化碳傳感器COZIR進行了一系列試驗。三個成年人坐在一輛封閉的汽車里行駛了30分鐘然后停了30分鐘。使用了8個COZIR傳感器進行測量，結(jié)果顯示當汽車開動時CO2濃度很快上升到2000ppm，停止的時候達到了4000ppm
這個試驗顯示，以平均速度30英里/時（48千米/時）駕駛的時候，車內(nèi)的CO2濃度在400秒內(nèi)迅速地從0上升至2000ppm。當車速升至60英里/時（96千米/時）的第1700秒讀數(shù)下降到1000ppm。當汽車停止的時候數(shù)據(jù)重新開始上升，然后由于兩名乘客打開車門下車，數(shù)值有一個突然的下降-2500秒。然后數(shù)值重新上升因為仍有一名乘客繼續(xù)留在車內(nèi)。
試驗2
為了模擬靜止的車內(nèi)CO2濃度的*變化，4名成年人坐在一輛裝有8個CO2傳感器的車里，試驗使用的是一輛福特蒙迪歐5門家用房車。
起先為了使CO2濃度趨于穩(wěn)定所有的車門都打開了5分鐘，4名乘客進入車內(nèi)坐下并將傳感器置于后儲物架的一個開口容器內(nèi)，出風(fēng)口和門窗全部關(guān)閉，圖2顯示的是8個傳感器的平均值。開始的時候數(shù)值大約為450ppm（新鮮空氣），在接下來的25分鐘內(nèi)穩(wěn)定地上升到接近9000ppm，在20分鐘的時候乘客開始感到不適，25分鐘時車內(nèi)條件變得難以忍受因此試驗停止。然后乘客打開車門離開。3分鐘后濃度下降到800ppm，5分鐘后回到zui初的450ppm。
試驗3
將一個完整的旅程和4種不同的駕駛條件一體化，這些條件是：
1.關(guān)閉通風(fēng)口駕駛-40分鐘
2.開門，乘客下車，CO2正常
3 .3名乘客坐在靜止的車里-有一扇車窗半開
4 .打開通風(fēng)口駕駛-40分鐘
在這個試驗中車內(nèi)有4名乘客，在整個40分鐘的過程中汽車分別以不同的速度行駛。曲線的峰值出現(xiàn)在汽車開始減速的時刻。在關(guān)閉通風(fēng)口的情況下，車速的變化改變著車內(nèi)的CO2濃度。在圖3中，CO2濃度上升至3000ppm。
CO2濃度大約在兩分半鐘內(nèi)降到周圍環(huán)境一樣的300ppm.
這個試驗?zāi)M的是在一扇車窗半開的情況下坐在車內(nèi)的影響。即使一扇車窗半開，車內(nèi)的三個乘客對二氧化碳濃度的影響也是顯而易見的。在圖5中CO2濃度達到了6500ppm，下跌發(fā)生在73分鐘一個車門打開的時候。
zui后一步是汽車在通風(fēng)口打開的情況下行駛，車內(nèi)依然有一些殘留的CO2，所以讀數(shù)比條件1略高一些，曲線中的槽形總是伴隨著汽車加速出現(xiàn)，通風(fēng)口的打開會降低車內(nèi)的CO2濃度。
除了在汽車行業(yè)以外，在煤礦安全，工業(yè)安全，儀器儀表制作，石油化工，氣調(diào)庫，培養(yǎng)箱等都是很好的測試CO2的選擇，監(jiān)測CO2濃度，實現(xiàn)低功耗檢測。
作者：簡敏霞
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