CN107741471A - 可超快速完全换气的气体传感器标定工装 - Google Patents

Abstract

一种可超快速完全换气的气体传感器标定工装，它属于气体传感器的标定测试技术领域；其特征在于它包括一个镂刻有多个空腔的金属结构主体，金属结构主体的一侧固定有一侧盖，所述的侧盖与金属结构主体之间构成一个圆柱形空腔，一个空心圆柱体结构的分流器置于圆柱形空腔中；在金属结构主体的中间部位自下而上的均匀排列有的多个镂刻成空腔状构成微型舱；在微型舱靠近分流器一侧设置有水平的进气孔，在微型舱的另一侧设置有水平的出线孔；所述的出线孔通入一个走线汇气腔。本发明满足了多传感器批量测试，可快速完成彻底的换气动作，有效降低测试数据噪声，满足各类参数测定多次重复试验要求的标定气体浓度一致性要求。

Description

可超快速完全换气的气体传感器标定工装

技术领域：

本发明涉及一种可超快速完全换气的气体传感器标定工装，它属于空气净化装备技术领域，特别是气体传感器的标定测试技术领域。

背景技术：

现有空气净化装置领域，民用气体传感器的工作对象是民用建筑室内环境下的气体浓度，这一浓度往往处于微量范围。将质量可靠的民用气体传感器用于室内空气品质检测仪或用于其它空气净化设备,可大大提升仪器或设备的档次.而质量可靠的传感器出厂前必须经过标定.因此，营造可靠的气体传感器测试环境，发展稳定的气体传感器性能批量测试技术就是保障民用气体传感器量产品质，规范该领域市场至关重要的技术需求。

民用气体传感器工作性能测试系统与传统计量级别的检测仪仪器测试系统有很多的不同，后者在具有计量资质的单位较为普遍，其主要针对检查单位送检的检测仪器进行标定校准。其采用的测试系统往往只能针对少量甚至单台设备进行标定，无法满足民用传感器厂家出厂检验和第三方检测机构对民用传感器进行的批量抽检的试验需求。

当前现有技术在标定测试该类气体传感器采用的装置往往是容积为20升以上的试验舱，试验舱建立稳定浓度环境的营造时间短的在10秒以上，长的在一个小时以上。而气体传感器的响应恢复时间测试时，由于传感器本身响应时间在几十秒范围内，因此要求舱内的气体环境建立在2s内完成，但是针对批量试验的测试系统又往往需要较大的试验舱，因此难以在2S以内完成完全换气，在这样的条件下进行的试验，批量测试的响应恢复时间包含了系统浓度建立时间，测试精度达不到要求的水平，传感器的响应恢复时间的测定和传感器的批量测定两者的矛盾在这种单舱设备难以调和。另外，传感器的工作特性除响应恢复时间外，其他参数的测试试验，每次试验往往需要3次以上的重复试验，虽然传统大体积试验舱最终可以得到稳定的浓度环境，但大量的试验次数下，每次花费大量时间成本来营造稳定的试验条件，测试效率十分低下，无法满足现有生产实际需求。

再者，现有的气体传感器测试用的配气系统具有自动开关和自动配气功能，但是在浓度进行转换的过程中，由于配气系统的精度以及气路中残留的气体，造成转换时初始浓度不够稳定，如果直接通入到试验舱内中，给出的浓度转换信号并非真正的阶跃信号，测试数据将出现随机的无规律波动，这给试验结果的处理带来极大不便。

在气体传感器以秒为单位的工作特性条件下，现有的测试装置一种是采用单舱测试：即将批量传感器共同置于一个大的测试舱内进行试验，由于在批量传感器试验所需舱容量条件下，舱内换气速度较慢，因此单舱难以解决气体浓度快速切换和传感器测定数量上的矛盾。

中国发明专利CN 105572307A公布的一种气体传感器的标定工装及标定方法，该专利公布了一种气体传感器的标定工装，包括借助管道分别与气体传感器(标定气室204)的气体引入口、排出口连接的校准气体发生装置和气体分析仪，该标定工装将传感器标定气室分组设置，每组中包括气路串联设置的多个微型标定气室组，并与校准气体发生装置和气体分析仪连接。该发明还提供了一种标定工装的标定方法，该发明的标定工装及标定方法可实现不同传感器的同时标定和同种传感器的批量标定。但该发明也依旧存在以下问题：

1)在测定传感器响应恢复时间时，由于同一气路上多个传感器串联，所有传感器换气时间不一致，无法满足所有传感器测试环境瞬间换气，后路信号的将逐渐平缓，产生的阶跃信号不够理想。

2)在对传感器进行标定时，前路气体传感器连接线可能释放的挥发性物质必然进入后路测试环境，使得后路传感器标定后测量数据偏高。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种结构简单，测试快速方便，测试效果良好且稳定的可超快速完全换气的气体传感器标定工装。

本发明的目的是这样实现的：

一种可超快速完全换气的气体传感器标定工装，其特征在于它包括一个镂刻有多个空腔的金属结构主体，金属结构主体的一侧固定有一侧盖，所述的侧盖与金属结构主体之间构成一个圆柱形空腔，一个空心圆柱体结构的分流器置于所述的圆柱形空腔中；在所述的金属结构主体的中间部位自下而上的均匀排列有多个镂刻成空腔状的微型舱；在所述的微型舱靠近分流器一侧设置有水平的进气孔，在微型舱的另一侧设置有水平的出线孔；所述的出线孔通入一个走线汇气腔，在所述的走线汇气腔的上部设置有一个排气接头，排气接头向上沿伸出金属结构主体外；在金属结构主体上还设置有主体密封盖；所述的分流器的上端设置有一进气管，在所述的进气管处设置有一用于转换操作装置的手柄。

在所述的分流器上设置有分流孔，所述的分流孔与微型舱上的进气孔相对应。

在所述的走线汇气腔的上部设置有汇线孔。

在所述的汇线孔设置有用于密封的封蜡槽。

在所述走线汇气腔的顶部设置有排气孔，所述的排气孔与排气接头连通。

在所述的金属结构主体的靠近分流器的一侧还设置有用于分流器转换时气体密封的密封条。

在所述的侧盖上分布排列有与分流孔对应的过渡孔。

所述的手柄套在进气管所述的主体设置有五个微型舱；所述的五个微型舱自下而上均匀设置在主体的中间部位。

所述的金属结构主体上设置有二十个微型舱，所述的二十个微型舱镜像对称分布在金属结构主体的两侧，每侧设置十个微型舱，且两侧均设置有主体密封盖。

本发明采用一件一舱的阵列式整体结构，满足了多传感器批量测试，并且可快速完成彻底的换气动作，浓度建立时间远远小于传感器响应时间，同时可大大节约标定气体用量；也有效避免现有技术中切换前输气管路中余留的气体和切换初始浓度不稳定的气体进入测试区域，使得切换完成时输入到各小舱的气体是稳定的目标浓度气体，有效降低测试数据噪声，满足各类参数测定多次重复试验要求的标定气体浓度一致性要求。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图

图2为本发明图1的A-A剖视图

具体实施方式：

下面结合图1和图2，对本发明进行进一步的说明：

如图1中所示：

在本实施例中，本发明包括一个镂刻有多个空腔的金属结构主体1，金属结构主体的一侧固定有一侧盖2，所述的侧盖2与金属结构主体1之间构成一个圆柱形空腔；一个空心圆柱体结构的分流器3置于所述的圆柱形空腔中；所述的分流器3的上端设置有一进气管32，在所述的进气管32处设置有一用于转换操作装置的手柄4。在金属结构主体上还设置有主体密封盖6，在所述的金属结构主体1的靠近分流器的一侧还设置有用于分流器转换时气体密封的密封条19，所述的密封条19用于分流器3转换时气体密封，切断侧盖2与主体1之间的气体连接。

所述金属结构主体1,侧盖2,分流器3,转动手柄4,侧盖6均采用不锈钢或铝合金制作。特别是金属结构主体，其实主体的基础就是一整块金属，然后在这块金属材料中镂空出微型舱和一个走线汇气腔14。

为了实现本发明的目的，在所述的金属结构主体的中间部位自下而上均匀排列着的镂刻的多个空舱，即是微型舱11；在本实施例中在金属结构主体中均匀排列五个微型舱。在所述的微型舱11靠近分流器一侧设置有水平的进气孔12，在微型舱11的另一侧设置有水平的出线孔13；在本实施例中在所述的分流器3上设置有分流孔31，所述的分流孔31与微型舱11上的进气孔12相对应。在所述的侧盖2上分布排列有与分流孔31对应的过渡孔21。

所述的出线孔13通入一个走线汇气腔14，在所述的走线汇气腔14的上部设置有汇线孔15，在所述的汇线孔15设置有用于密封的封蜡槽16，进一步保证本发明的良好的密封性。

在所述的走线汇气腔14的上部设置有一个排气接头5，排气接头5向上沿伸出金属结构主体1外；在所述走线汇气腔14的顶部设置有排气孔17，所述的排气孔17与排气接头5连通。

转换操作装置用的手柄4套在进气管32上并通过顶丝41与进气管32安装定位。

在本实施例中，金属结构主体1与主体密封盖6可由螺孔18和螺钉连接，也可在金属结构主体的螺孔18处设置定位销，通过一个类似市售的木工用F夹或G形钳的装置将主体密封盖压紧在金属结构主体1上。

本发明的工作原理说明：

本发明的使用分为两个阶段：

1)当气体切换时，转动手柄4，使得过渡孔21与分流孔31对应连通，如图1所示，将标定气体由进气管32输入，并调节其流量使流量达到要求值。此时初始不稳定标定气体从进气管32进入分流器3腔体内，通过过渡孔21排出测试装置，此时分流器的外柱面始终与密封条19贴合,保证气体不能通过进气孔12进入微型舱11中。

2)当标定气体稳定以后，转动手柄4，分流器3位置变化，使得分流孔31与进气孔12位置对应连通，标定气体快速进入微型舱11，替换掉微型舱内的原有气体(一般为室内空气或上一测试浓度气体)，营造浓度稳定的阶跃信号。

各微型舱内的标定气体由出线孔13进入走线汇气腔14，并通过排气孔17和排气接头5排出测试装置，传感器测试用导线通过走线孔13、汇线腔14和汇线孔15接至外部数据采集仪器，避免了导线散发挥发性物质干扰传感器测试试验。

对于毒性较大的标定气体，应对封蜡槽16灌注石蜡，以避免标定气体污染室内空气。

实施例2：

在整块金属上镂刻有二十个空腔构成一个主体结构，所述的二十个空腔就是二十个微信舱；所述的二十个微型舱呈镜像对称分布在整块金属的两侧，每侧设置十个微型舱，且两侧均设置有主体密封盖。

实际上是将实施例1的五个微型舱扩大成十个微型舱，然后再做一个镜像对称的十个微型舱的，这样就构成了一个含有二十个微型舱的本发明。

本实施例的其他部分与实施例1完全相同。

Claims (10)

1.一种可超快速完全换气的气体传感器标定工装，其特征在于它包括一个镂刻有多个空腔的金属结构主体(1)，主体的一侧固定有一侧盖(2)，所述的侧盖(2)与主体(1)之间构成一个圆柱形空腔，一个空心圆柱体结构的分流器(3)置于所述的圆柱形空腔中；在所述的主体的中间部位自下而上的均匀排列有多个镂刻成空腔状的微型舱(11)；在所述的微型舱(11)靠近分流器一侧设置有水平的进气孔(12)，在微型舱(11)的另一侧设置有水平的出线孔(13)；所述的出线孔(13)通入一个走线汇气腔(14)，在所述的走线汇气腔(14)的上部设置有一个排气接头(5)，排气接头(5)向上沿伸出主体(1)外；在主体上还设置有主体密封盖(6)；所述的分流器(3)的上端设置有一进气管(32)，在所述的进气管(32)处设置有一用于转换操作装置的手柄(4)。

2.如权利要求1中所述的可超快速完全换气的气体传感器标定工装，其特征在于在所述的分流器(3)上设置有分流孔(31)，所述的分流孔(31)与微型舱(11)上的进气孔(12)相对应。

3.如权利要求1中所述的可超快速完全换气的气体传感器标定工装，其特征在于在所述的走线汇气腔(14)的上部设置有汇线孔(15)。

4.如权利要求3中所述的可超快速完全换气的气体传感器标定工装，其特征在于在所述的汇线孔(15)设置有用于密封的封蜡槽(16)。

5.如权利要求1中所述的可超快速完全换气的气体传感器标定工装，其特征在于在所述走线汇气腔(14)的顶部设置有排气孔(17)，所述的排气孔(17)与排气接头(5)连通。

6.如权利要求1中所述的可超快速完全换气的气体传感器标定工装，其特征在于在所述的主体(1)的靠近分流器的一侧还设置有用于分流器转换时气体密封的密封条。

7.如权利要求1中所述的可超快速完全换气的气体传感器标定工装，其特征在于在所述的侧盖(2)上分布排列有与分流孔31对应的过渡孔(21)。

8.如权利要求1中所述的可超快速完全换气的气体传感器标定工装，其特征在于所述的手柄(4)套在进气管(32)上并通过一顶丝(41)与进气管(32)相固定。

9.如权利要求1中所述的可超快速完全换气的气体传感器标定工装，其特征在于所述的主体(1)设置有五个微型舱；所述的五个微型舱自下而上均匀设置在主体(1)的中间部位。

10.如权利要求1中所述的可超快速完全换气的气体传感器标定工装，其特征在于主体上设置有二十个微型舱，所述的二十个微型舱镜像对称分布在主体的两侧，每侧设置十个微型舱，且两侧均设置有主体密封盖。