CN101839817A - 有毒有害气体报警器智能检测实验方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有毒有害气体报警器智能检测实验方法及其装置，是将不同的原料气体分别经过高压阀门、压力表、减压阀和质量流量控制器进入混合器，混合器输出气体通过流量计进入被检仪器。本发明通过计算机程序控制质量流量控制器配制出所需的不同浓度的气体；被检仪器的声音和图像输出信号分别经过图像采集识别装置和声级计输入计算机，经程序分析计算，打印输出。本发明应用计算机技术，实现了有毒有害气体报警器检测及其报告生成的全自动化，不仅可以提高检测的工作效率，更重要的是它可以大大提高检定工作的可靠性和准确性，降低人为误差，同时减少工作人员接触有毒有害气体的机会。还可以据此检测手段，完善计量检定规程。

Description

有毒有害气体报警器智能检测实验方法及其装置

一、技术领域

本发明涉及报警仪器的检测，特别是有毒有害气体报警器的检测实验方法及其装置。

二、背景技术

目前有毒有害气体报警器检测中的通气、换气、读数等都是由人工来完成，既费时费力，又难以保证检测结果的准确可靠。如果是对仪器进行稳定性检测，就需要大量的重复性劳动。国外的少数有毒有害气体报警器智能检测实验装置，主要是针对产品的出厂检验为目的，功能还不够全面。国内虽有智能类的产品应用，但其功能上也只限于气路的切换，并且局限于人工操作。再有应用于气体稀释方面的智能动态配气装置等，都只限于动态配气方面的自动化，没有检测控制方面的功能。

三、发明内容

本发明的目的就是要提供一种有毒有害气体报警器智能检测实验方法及其装置，按照计量检定规程和其他规程的要求，来自动完成对气体检测仪的检定、校准或测试。

本发明采用的技术方案是：不同的原料气体分别经过高压阀门、压力表、减压阀和质量流量控制器进入混合器，混合器输出气体通过流量计进入被检仪器。通过计算机程序控制质量流量控制器配制出所需的不同浓度的气体。被检仪器的声音和图像输出信号分别经过图像采集识别装置和声级计输入计算机，经程序分析计算，打印输出。

本发明具有以下特点：

1)将数字识别技术用于有毒有害气体报警器检测

现有的有毒有害气体报警器检测都是采用肉眼读取报警器的显示数值，费工、费时、费力，还难以保证读数的客观性。本发明通过数字图像采集设备，将被检仪器的显示数据输入电脑，按照计量检定规程的要求，经过设定，来自动完成对气体检测仪的检定或校准。不仅可以提高检测的工作效率，更重要的是它可以大大提高检定工作的可靠性和准确性，降低人为误差。

2)利用声级计来检测有毒有害气体报警器的报警点

现有的有毒有害气体报警器报警点检测都是采用通入设定报警点1.5倍的气体，听到报警声音后记录仪器显示值，读取的显示值不够准确，更是无法分辩声音的强度。本发明利用声级计直接将发出的声音及其强度(分贝数)输入电脑，能准确的与电脑记录的仪器显示值相对应。

3)将自动配气技术直接用于有毒有害气体报警器检测

通过计算机精确控制气体质量流量计对所用的原料气体进行稀释，来满足各种计量检定/校准规程规定的对仪器进行不同浓度的检测，避免了在测试中频繁更换钢瓶。对于多量程的仪器以及同时检测不同量程的仪器时，其优势更加明显。

4)依据有毒有害气体报警器的计量检定规程编写出与其对应的计算机程序，来自动完成对气体检测仪的检定或校准。它不仅可以提高检测的工作效率，更重要的是它可以极大提高检定工作的可靠性和准确性，降低人为误差。

5)通过计算机程序与自动配气的有机结合，可以实现目前由于操作上困难而使计量检定规程无法更合理的规定。比如对报警点的测试采用通入1.5倍报警值的标准气体，而使测得的报警值与实际值不符。通过计算机程序与自动配气的有机结合，可以采用浓度渐增的方式来测定仪器的报警点。

6)在实验装置中配有可调的直流稳压电源，可提供固定仪器使用的外接电源。

7)在实验装置中配有常用便携仪器的充电器，可对大多数的便携仪器充电。

8)在实验装置中配有电流、电压、频率等检测装置，可检测仪器信号输出。

本发明应用计算机技术，实现了有毒有害气体报警器检测的读数、报警点、示值误差、重复性、响应时间、稳定性等的全自动检测并按要求自动生成检测报告，不仅可以提高检测的工作效率，更重要的是它可以大大提高检定工作的可靠性和准确性，降低人为误差，同时减少工作人员接触有毒有害气体的机会。还可以据此检测手段，完善计量检定规程。

四、附图说明

图1为本发明的工作原理图；

图2为本发明的系统框图；

图3为本发明的程序流程图。

五、具体实施方式

原料气1、原料气2、原料气3至原料气n分别经过各路的高压阀门、高压表、减压阀、低压表和质量流量控制器进入气体混合器混合后经过流量计1进入被检仪器。混合器输出还接有一只放空流量计2，流量计2起旁路作用，将多余的气体放空。被检仪器的声音和显示数值通过声级计和图象采集识别装置输入计算机。同时通过温度传感器、湿度传感器和压力传感器将环境中的温度、湿度和压力信号输入计算机，计算机连接打印机输出，也可连接到局域网。

原料气1、2、3、……n为n种不同的原料气体，可根据需要来确定n的数值，通常可将原料气1、原料气2设定为氮气和氧气，原料气3至原料气n为有毒有害气体(一般应采用经稀释的标准气体)。气体通过高压阀门、高压表、经减压阀后，使气体的压力符合质量流量控制器的要求，再经低压表到达质量流量控制器。由计算机对各路质量流量控制器的流量进行控制，质量流量控制器流出的气体经混合器混合后输出要求浓度的气体，经流量计1送到被检仪器。通过图像集识别装置和声级计分别将采集的被测仪器的显示数值和报警声音的分贝数值送入计算机中。

计算机是本套系统的核心，依据检测不同仪器的计量检定规程，编制出相应的检测程序，通过对质量流量控制器的准确控制，按照检定规程的要求步骤，完成仪器的完整的检定过程。并实现检定/校准/测试等证书或报告的自动生成。

本发明检测系统组成按功能构成可以分为四个模块，分别由参数设置、流量控制、数据采集和显示打印四部分组成。

参数设置模块：主要用于设置各种气体的流量配比、转换系数、通气时间、通气间隔时间、通气次数、数据采集时间及间隔等参数。

流量控制模块：主要用于根据参数设置的控制计划控制质量流量控制器的开关控制和流量控制。

数据采集模块：主要用于采集被检仪器的读数信息数据，用图像集识别装置(摄像头)记录设备的读数，存入到计算机可识别的文件当中，并保存到数据文件中，同时自动计算示值误差、重复性和报警误差等数据并保存到数据文件中去。利用声级计采集声音信号。通过温度、湿度和压力传感器采集温度、湿度和压力信号。

显示打印模块：主要用于显示流量控制器的状态信息、被检仪器的读数信息、示值误差、重复性和报警误差等数据，同时可以将数据信息形成报表打印输出和打印相关证书。

本发明的计算机程序是系统首先接收控制参数，然后启动控制计数控制流量控制器的通气次数和通气大小，在每次通气时，用摄像头采集被检测仪器的数据，并识别为计算机可存取的文件存入数据库中；检测结束按照检测标准计算被检设备的各种参数指标；根据参数指标，显示并打印检测报告。

从数据库中选择通气方案(在通气方案中已经设定通每种气体的通气次数、每次通气浓度及气体采样方式)，按照选择的通气方案初始化参数(通气次数计数器置1，针对CO，需要先输入报警点)。

具体操作过程为：

1、按照通气方案中第N次的通气浓度，向质量流量控制器发送控制信息，并设置参数(通气时间计数器T置零)；

2、开始通气，记录通气时间和被检测设备的显示数值(主要记录达到本次浓度的10％到90％的响应时间、报警时间及报警点浓度)，当气体浓度稳定后，本次通气结束；

3、将各种相关数据存入到数据库中；

4、通气次数N＝N+1；

5、检查通气次数N是否等于检测方案中设定的通气次数，若不相等，转到第3步；

6、本次检测结束；

7、按照检测标准计算被检设备的各种参数指标；

8、根据参数指标，显示并打印检测报告。

下面以便携式的CO报警器(量程为0～2000×10^-6μmol/mol，报警点为24×10^-6μmol/mol)的检定为例说本发明的检测过程。

原料气1、2、3分别为符合计量检定规程的高纯氮气、高纯氧气和1400×10^-6μmol/mol CO/Air标准气体。

首先按照检定规程“JJG915-2008一氧化碳检测报警器”的要求，对仪器进行外观检定，检定合格后，按照仪器的使用说明书对仪器进行预热稳定以及零点和示值的调整。

将仪器放在测试台上，接好注气罩，用专用固定器具固定好。调整摄像头，使计算机能够识别出仪器的显示数值。

操作计算机，这时计算机会按照预先编制的程序开使对CO报警器(以下简称仪器)进行全自动计量检定。

一、通过控制质量流量计1和2的流量，给仪器通入配制的“空气”(也可只通入高纯氮气)，通过数字识别系统判断仪器稳定后，通过控制质量流量计1、2和3的流量，依次配制出浓度为36×10^-6μmol/mol、600×10^-6μmol/mol和1400×10^-6μmol/mol背景气为空气浓度(也可为氮气)的CO气体，计算机分别记录出通过数字识别系统判断仪器稳定时的显示数值并储存。重复上述过程3次，分别储存显示数值。在检定过程中，计算机还要计算出通入1400×10^-6CO时，仪器稳定数值的90％时的响应时间并储存。

二、通入配制的“空气”，判断仪器的零点稳定后，通入配制出浓度为1400×10^-6μmol/mol背景气为空气浓度(也可为氮气)的CO气体，计算机记录出通过数字识别系统判断仪器稳定时的显示数值并储存。重复以上过程六次，分别储存显示数值。

三、通入配制的“空气”，由计算机分析仪器显示值稳定后，计算机调解质量流量计通入1400×10^-6μmol/mol的CO气体，示值稳定后，记录显示值。每间隔15分钟重复上述步骤一次，共重复4次。

按照CO的计量检定规程“JJG915-2008一氧化碳检测报警器”中的公式，及“一氧化碳检测报警器检定记录”和“检定证书”或“检定结果通知书”的格式要求，生成证书并打印。

Claims (5)

1.一种有毒有害气体报警器智能检测实验方法，是将不同的原料气体分别经过高压阀门、压力表、减压阀和质量流量控制器进入混合器，混合器输出气体通过流量计进入被检仪器，其特征是：通过计算机程序控制质量流量控制器配制出所需的不同浓度的气体；被检仪器的声音和图像输出信号分别经过图像采集识别装置和声级计输入计算机，经计算机程序分析计算，打印输出。

2.根据权利要求1所述的有毒有害气体报警器智能检测实验方法，其特征是：所说的计算机程序首先接收控制参数，然后启动控制计数控制流量控制器的通气次数和通气大小，在每次通气时，用图像采集识别装采集被检测仪器的数据，并识别为计算机可存取的文件存入数据库中；检测结束按照检测标准计算被检设备的各种参数指标；根据参数指标，显示并打印检测报告。

3.一种有毒有害气体报警器智能检测实验装置，是由不同的原料气体钢瓶分别经过高压阀门、压力表、减压阀和质量流量控制器接入混合器，混合器输出通过流量计进入被检仪器，其特征是：质量流量控制器的电信号通过I/O接口接入计算机，计算机输出信号经放大电路连接质量流量控制器的阀门；被检仪器的声音和图像输出信号分别经过图像采集识别装置和声级计接入计算机，计算机连接打印机。

4.根据权利要求3所述的有毒有害气体报警器智能检测实验装置，其特征是：混合器输出还接有一只放空流量计。

5.根据权利要求3所述的有毒有害气体报警器智能检测实验装置，其特征是：配有可调的直流稳压电源、充电器和电流、电压、频率等检测装置。

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