技术详解 SIBATA柴田科学 CCS-1 CO・CO₂二合一监测仪技术详解

在室内空气质量监测领域，对一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO₂）的同步、精准测量是评估工作环境安全与通风状况的关键。日本SIBATA（柴田）科学推出的CCS-1型“Chicco-iino"监测仪，作为其低成本的传感器系列产品，将CO、CO₂、温度及湿度四要素的监测集成于一身。本文将从核心技术原理、关键性能参数、核心功能特性及典型应用场景四个维度，对其技术优势进行深度解析。

一、核心技术原理：多传感器融合

CCS-1为实现对四种关键环境指标的精确测量，采用了针对性的传感器技术。

• CO测量：恒电位电解法：该方法基于电化学原理。传感器内的电解液与CO发生氧化反应，产生与CO浓度成正比的电流信号。该技术对CO具有高度的选择性，抗干扰能力强，是实现0~50ppm低浓度精确测量的理想选择。

• CO₂测量：NDIR（非色散红外吸收法）：这是目前测量CO₂的主流技术。其原理基于CO₂分子对特定波长（主要为4.26μm）红外光的强烈吸收特性。通过测量红外光穿过样品气体后的衰减程度，即可精确计算出CO₂的浓度。该方法选择性好，不易受其他气体干扰，使用寿命长。

• 温度与湿度测量：温度测量采用电阻温度计方式，通过检测温度敏感元件（如铂电阻）的阻值变化来测定温度。湿度测量则采用电容式传感器，通过检测高分子薄膜介电常数随湿度变化引起的电容改变来换算相对湿度。

二、关键性能参数

CCS-1在量程、精度与分辨率方面构建了精准的技术指标体系，其核心参数如下：

注：精度指标基于常温、常湿、常压的稳定条件下得出。

三、核心功能特性

除了核心的测量能力，CCS-1在数据记录、操作便捷性和智能化方面也具备多项优势：

1. 四合一同步监测
可同时测量并显示CO、CO₂、温度和相对湿度四项关键指标。通过综合分析CO和CO₂浓度，可为评估室内工作环境状况和指导通风实施提供全面、可靠的数据支撑。

2. 大容量数据记录与灵活导出
设备具备数据记录功能，最多可存储10个数据块，每个数据块可记录98,304个数据点。若以60秒为间隔记录，可连续存储约67天的数据。用户可通过micro-USB接口连接电脑，使用专用软件“CCS-DSP"将记录数据导出为通用的CSV格式文件，方便进行后续分析与报告生成。记录间隔可在1秒至60分钟范围内自由设定。

3. 智能化的运行模式

• 定时与间歇运行：设备支持定时器和间歇运行模式，可根据监测需求设定工作与休眠周期，有效节省电量，特别适合长时间无人值守监测。

• 快速响应风扇：内置风扇可加速气流循环，实现快速响应，迅速捕捉到环境参数的变化。同时，用户也可根据实际需要选择关闭风扇。

4. 便携式设计与长续航

• 轻巧便携：设备外形尺寸仅为83(宽) × 47(深) × 105(高) mm，重量仅约180g（含电池），单手即可轻松握持，非常便于在不同监测点间移动。

• 供电灵活：可使用4节AAA（7号）碱性电池供电，续航时间约8小时。同时也支持通过micro-USB接口供电。需要注意的是，连接PC时设备将进入数据通信模式，此时无法进行测量。

四、典型应用场景

CCS-1凭借其多参数集成、高精度和便携性，广泛应用于以下领域：

• 室内空气质量(IAQ)评估：在办公室、学校、商场、住宅等场所，长期监测CO₂浓度以评估人员密度和通风效果，同时监测CO以防范潜在的安全风险。

• 职业健康与安全：在可能存在CO泄露风险的地下停车场、车库、工业车间等环境中，进行实时安全监测。

• 通风系统效能验证：通过对比空调或新风系统启停前后的CO₂浓度变化，直观评估通风系统的实际效能。

• 环境与能源研究：在建筑节能、室内环境品质等研究项目中，提供基础数据支持。

五、总结

SIBATA柴田科学CCS-1型“Chicco-iino"监测仪是一款将电化学、NDIR等多种精密传感技术融于一体的小型化、智能化监测设备。其0~50ppm的CO测量范围、360~4,000ppm的CO₂测量范围、最长约67天的大容量数据记录能力以及仅180g的轻巧设计，使其成为室内空气质量监测、通风效能评估及职业健康安全领域的理想工具。

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