CN110243999A - 用于空调新风系统的二氧化碳传感器的校准方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于空调新风系统控制技术领域，具体提供一种用于空调新风系统的二氧化碳传感器的校准方法，本发明旨在解决现有空调新风系统的二氧化碳传感器检测结果不准的问题。为此，本发明的空调新风系统包括风机、通风主管路、通风分管路和将通风主管路与通风分管路连接到一起的控制阀，本发明的校准方法包括以下步骤：使所述控制阀切换到开启状态；在所述控制阀切换到开启状态第一预设时长之后，使所述二氧化碳传感器检测二氧化碳的浓度值；根据检测到的浓度值确定校准基点；将所述校准基点替换为标准值。本发明的校准方法通过上述步骤能够有效地避免二氧化碳传感器随着时间的推移而漂移严重的情况，进而有效地保证二氧化碳传感器检测结果的准确性。

Description

用于空调新风系统的二氧化碳传感器的校准方法
技术领域
本发明属于空调新风系统控制技术领域，具体提供一种用于空调新风系统的二氧化碳传感器的校准方法。
背景技术
空调新风系统的主要作用是实现房间空气和室外空气之间的流通、换气，还有净化空气的作用。通过空调新风系统管道向室外排出室内的浑浊空气形成室内外空气压力差，完成室内外的空气交换，清新空气。
为了避免能源的浪费，现有的空调新风系统通常都设置有二氧化碳传感器，用于检测室内空气中二氧化碳的浓度值。只有在室内二氧化碳的浓度值大于设定阈值时，才开启新风系统，对室内外的空气进行换气。当室内二氧化碳的浓度值小于设定阈值时，关闭新风系统，避免能源的浪费。
但是现有的二氧化碳传感器在使用的过程中，会产生漂移，并且漂移会随着时间越来越严重，使得二氧化碳传感器的检测也越来越不准，很容易导致室内二氧化碳的浓度值增大，影响用户的舒适性；或者使空调新风系统一直工作，导致能源浪费。其中，漂移指的是，在传感器输入量不变的情况下，传感器输出量随着时间变化的现象。
相应地，本领域需要一种新的用于空调新风系统的二氧化碳传感器的校准方法来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有空调新风系统的二氧化碳传感器检测结果不准的问题，本发明提供了一种用于空调新风系统的二氧化碳传感器的校准方法，所述二氧化碳传感器用于检测室内空气中二氧化碳的浓度值；所述空调新风系统包括风机、通风主管路、通风分管路和将所述通风主管路与所述通风分管路连接到一起的控制阀，所述风机用于使室外的空气进入所述通风主管路，所述通风分管路在所述控制阀开启时能够将所述通风主管路内的新风导向所述二氧化碳传感器；所述校准方法包括以下步骤：
使所述控制阀切换到开启状态；
在所述控制阀切换到开启状态第一预设时长之后，使所述二氧化碳传感器检测二氧化碳的浓度值；
根据检测到的浓度值确定校准基点；
将所述校准基点替换为标准值。
在上述校准方法的优选技术方案中，“使所述控制阀切换到开启状态”的步骤进一步包括：在多个时间段内分别使所述控制阀切换到开启状态。
在上述校准方法的优选技术方案中，“在所述控制阀切换到开启状态第一预设时长之后，使所述二氧化碳传感器检测二氧化碳的浓度值”的步骤进一步包括：在每一次所述控制阀切换到开启状态并且达到所述第一预设时长之后，使所述二氧化碳传感器分别检测一次二氧化碳的浓度值。
在上述校准方法的优选技术方案中，“在多个时间段内分别使所述控制阀切换到开启状态”的步骤具体包括：在预设天数内的每一天的多个时间段内分别使所述控制阀切换到开启状态。
在上述校准方法的优选技术方案中，“根据检测到的浓度值确定校准基点”的步骤进一步包括：
计算所述预设天数内相同时间段内检测到的所述浓度值的平均值和标准差；
比较所有所述方差的大小；
选取方差最小的一个时间段所对应的平均值作为所述校准基点，或者选取方差最小的一个时间段内检测到的最小浓度值作为所述校准基点。
在上述校准方法的优选技术方案中，“根据检测到的浓度值确定校准基点”的步骤进一步包括：将检测到的所述浓度值作为所述校准基点。
在上述校准方法的优选技术方案中，在“使所述控制阀切换到开启状态”的步骤之前，所述校准方法还包括步骤：判断天气情况是否达标。
在上述校准方法的优选技术方案中，“使所述控制阀切换到开启状态”的步骤进一步包括：在判定天气情况达标时，使所述控制阀切换到开启状态；“使所述控制阀切换到开启状态”的步骤具体包括：在判定天气情况达标时，使所述控制阀切换到开启状态。
在上述校准方法的优选技术方案中，在“使所述控制阀切换到开启状态”的步骤之前，所述校准方法还包括步骤：判断室内是否有人员存在；“使所述控制阀切换到开启状态”的步骤具体包括：在判定室内持续第二预设时长都没有人员存在时，使所述控制阀切换到开启状态。
在上述校准方法的优选技术方案中，所述预设天数是7天。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，通过设置通风主管路和通风分管路，并通过控制阀将通风主管路与通风分管路，以及使通风分管路在所述控制阀开启时能够将所述通风主管路内的新风导向二氧化碳传感器；然后通过使所述控制阀切换到开启状态第一预设时长，使得二氧化碳传感器附近的空气与室外的空气完全相同或几乎相同，然后使所述二氧化碳传感器检测二氧化碳的浓度值(该浓度值实际上就是室外空气中二氧化碳的浓度值)；最后根据检测到的浓度值确定校准基点，并将校准基点替换为标准值(室外空气中二氧化碳的浓度值)。有效地避免了二氧化碳传感器随着时间的推移而漂移严重的情况，保证了二氧化碳传感器在后续检测时检测结果的准确性。
优选地，为了保证室内人员的舒适性，可以在天气情况达标的情况下才开启控制阀，也可以在室内没有人员存在的情况下才开启控制阀。
附图说明
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：
图1是本发明的空调新风系统的部分结构示意图；
图2是本发明第一实施例中用于空调新风系统的二氧化碳传感器的校准方法的步骤流程图。
附图标记列表：
1、通风主管路；2、通风分管路；3、控制阀；4、空调室内机；5、蒸发器；6、风扇；7、二氧化碳传感器。
具体实施方式
本领域技术人员应当理解的是，本节实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。例如，本发明的空调新风系统可以是一个单独用来进行换气的设备、装置或系统，还可以是依附于空调(具有制冷和/或制热功能)存在的设备、装置或系统，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，调整后的技术方案仍将落入本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的第一实施例中：
如图1所示，本发明的空调新风系统主要包括通风主管路1、通风分管路2、控制阀3、空调室内机4、蒸发器5、风扇6和二氧化碳传感器7。需要说明的是，附图1示出的仅是空调新风系统与本发明相关的部分结构，由于空调新风系统是本领域技术人员所熟知的系统，所以此处不再对与本发明无关的结构做说明。
继续参阅图1，在安装好的状态下，通风主管路1的一端通向室外，通风主管路1的另一端通向室内(具体是通向空调室内机4)。空调室内机4内具有蒸发器5、风扇6和二氧化碳传感器7。通风分管路2通过控制阀3与通风主管路1连接到一起，并且通风分管路2远离控制阀3的一端指向二氧化碳传感器7。
虽然图中并未示出，但是本发明的空调新风系统还包括风机，该风机用于使室外的空气进入通风主管路1。在控制阀3开启时，通风分管路2能够将通风主管路1内的新风导向二氧化碳传感器7。
优选地，控制阀3是电控截止阀，并且常态下的控制阀3处于关闭状态。
如图1所示，本发明的用于空调新风系统的二氧化碳传感器的校准方法主要包括：
步骤S100，使控制阀3切换到开启状态；
步骤S200，在控制阀3切换到开启状态第一预设时长之后，使二氧化碳传感器7检测二氧化碳的浓度值；
步骤S300，根据检测到的浓度值确定校准基点；
步骤S400，将所述校准基点替换为标准值。
其中，标准值是室外空气中二氧化碳的浓度值。
具体地，在步骤S100中，当二氧化碳传感器需要校准时，空调新风系统的控制器(图中未示出)向控制阀3发送开启指令，使控制阀3切换到开启状态。
为了保证室内人员的舒适性。本发明的校准方法在步骤S100之前还包括步骤A或步骤B。其中，步骤A是判断室天气情况是否达标，步骤B是判断室内是否有人员存在。
具体地，在步骤A中，当天气情况达标时，例如当天气情况是晴天并且微风时，才允许控制阀3被打开(即执行步骤S100)，否则不允许控制阀3被打开。此外，本领域技术人员也可以根据需要，将天气情况的达标设置成任意可行的情形，例如PM2.5达标时、没有扬尘时、风速较小时(例如3级风以下)等。
具体地，在步骤B中，通过设置在室内的热红外人体感应器来检测室内是否有人员存在。由于通过热红外人体感应器的技术手段是本领域的常规技术手段，所以此处不再做过多说明。当判定室内是没有人员存在时才允许控制阀3被打开(即执行步骤S100)，否则不允许控制阀3被打开。为了使判断更加准确，以及为了防止控制阀3被反复开启/关闭，优选地，在判定室内持续第二预设时长都没有人员存在时才允许控制阀3被打开，否则不允许控制阀3被打开。其中，该第二预设时长可以是任意可行的时间段，例如30分钟、45分钟、60分钟等。
具体地，在步骤S200中，在控制阀3被开启30分钟(第一预设时长)之后，使二氧化碳传感器7检测一次二氧化碳的浓度值。本领域技术人员能够理解的是，之所以使二氧化碳传感器7在控制阀3被开启30分钟之后才开始检测空气中二氧化碳的浓度值，是为了使二氧化碳传感器7周围的空气与室外的空气完全相同或基本相同，以便使二氧化碳传感器7检测到的二氧化碳的浓度值就是室外空气中二氧化碳的浓度值，而室外空气中二氧化碳的浓度值的变化非常小，可以认定其是一个常数(例如400ppm，其中ppm指的是二氧化碳占空气中总物质的百分比)。
本领域技术人员能够理解的是，在能够使二氧化碳传感器7周围的空气与室外的空气完全相同或接近于相同的情况下，第一预设时长还可以是任意值，例如15分钟、45分钟、50分钟等。
具体地，在步骤S300中，将检测到的二氧化碳的浓度值确定为校准基点。
具体地，在步骤S400中，将该校准点替换为室外空气的二氧化碳的浓度值，实现对二氧化碳传感器7的校准。本领域技术人员能够理解的是，由于此时二氧化碳传感器7周围的空气与室外的空气的成分完全相同或基本相同，所以该标准值即为室外空气中二氧化碳的浓度值。
进一步，由于室外空气中二氧化碳的浓度值会随着气候和时间而发生一定的变化，因此为了保证二氧化碳传感器7校准的准确性。本发明还提供了下述的第二实施例。
在本发明的第二实施例中：
与上述步骤S100对应地，在预设天数内的每一天的多个时间段内分别开启控制阀3。优选地，在每天中的深夜2点和下午3点分别开启控制阀3。优选地，所述预设天数是7天，或者本领域技术人员也可以根据实际需要，将该预设天数设置成其他任意数值，例如1天、3天、15天等。
与上述步骤S200对应地，在每一次开启控制阀3并且达到所述第一预设时长(例如上文所说的30分钟)之后，使二氧化碳传感器7分别检测一次二氧化碳的浓度值。
与上述步骤S300对应地，对所述预设天数内相同时间段内检测到的所述浓度值求取平均值和方差，比较所有所述方差的大小，选取方差最小的一个时间段所对应的平均值作为所述校准基点，或者选取方差最小的一个时间段内检测到的最小浓度值作为所述校准基点。具体地，对7天中在深夜2点检测的7个二氧化碳的浓度值求取平均值和方差，对7天中在下午3点检测的7个二氧化碳的浓度值求取平均值和方差。比较两个方差的大小。当深夜2点所对应的方差较小时，比较7个深夜2点检测的二氧化碳的浓度值，将数值最小的浓度值作为校准基点；或者，当深夜2点所对应的方差较小时，选取其对应的平均值作为校准基点。当下午3点所对应的方差较小时，比较7个下午3点检测的二氧化碳的浓度值，将数值最小的浓度值作为标准值；或者，当下午3点所对应的方差较小时，选取其对应的平均值作为校准基点。
本领域技术人员能够理解的是，步骤S300中所说的多个时间段还可以是一天当中任意多个时间段，例如在一天当中设置一个(例如中午12点)、三个(例如凌晨3点、早上10点和下午5点)、四个(例如凌晨3点、早上10点、下午5点和晚上10点)等数量的时间段。
与上述步骤S400对应地，将该校准点替换为室外空气的二氧化碳的浓度值，实现对二氧化碳传感器7进行的校准。
基于上文的描述，本领域技术人员能够理解的是，本发明的校准方法通过使控制阀3切换到开启状态并保持一段时间，使二氧化碳传感器7周围的空气与室外的空气达到一致，使得校准时二氧化碳传感器7周围的空气中二氧化碳的含量比较准确。然后使二氧化碳传感器7检测其周围空气中二氧化碳的浓度值，从而根据检测到的浓度值对二氧化碳传感器7进行校准，有效地保证了二氧化碳传感器7的校准精度，从而有效地避免了二氧化碳传感器7随着时间的推移而漂移严重的情况，保证了二氧化碳传感器7在后续检测时检测结果的准确性。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于空调新风系统的二氧化碳传感器的校准方法，所述二氧化碳传感器用于检测室内空气中二氧化碳的浓度值；
其特征在于，所述空调新风系统包括风机、通风主管路、通风分管路和将所述通风主管路与所述通风分管路连接到一起的控制阀，所述风机用于使室外的空气进入所述通风主管路，所述通风分管路在所述控制阀开启时能够将所述通风主管路内的新风导向所述二氧化碳传感器；
所述校准方法包括以下步骤：
使所述控制阀切换到开启状态；
在所述控制阀切换到开启状态第一预设时长之后，使所述二氧化碳传感器检测二氧化碳的浓度值；
根据检测到的浓度值确定校准基点；
将所述校准基点替换为标准值。
2.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，“使所述控制阀切换到开启状态”的步骤进一步包括：
在多个时间段内分别使所述控制阀切换到开启状态。
3.根据权利要求2所述的校准方法，其特征在于，“在所述控制阀切换到开启状态第一预设时长之后，使所述二氧化碳传感器检测二氧化碳的浓度值”的步骤进一步包括：
在每一次所述控制阀切换到开启状态并且达到所述第一预设时长之后，使所述二氧化碳传感器分别检测一次二氧化碳的浓度值。
4.根据权利要求3所述的校准方法，其特征在于，“在多个时间段内分别使所述控制阀切换到开启状态”的步骤具体包括：
在预设天数内的每一天的多个时间段内分别使所述控制阀切换到开启状态。
5.根据权利要求4所述的校准方法，其特征在于，“根据检测到的浓度值确定校准基点”的步骤进一步包括：
计算所述预设天数内相同时间段内检测到的所述浓度值的平均值和标准差；
比较所有所述方差的大小；
选取方差最小的一个时间段所对应的平均值作为所述校准基点，或者选取方差最小的一个时间段内检测到的最小浓度值作为所述校准基点。
6.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，“根据检测到的浓度值确定校准基点”的步骤进一步包括：
将检测到的所述浓度值作为所述校准基点。
7.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，在“使所述控制阀切换到开启状态”的步骤之前，所述校准方法还包括步骤：
判断天气情况是否达标；
“使所述控制阀切换到开启状态”的步骤具体包括：
在判定天气情况达标时，使所述控制阀切换到开启状态。
8.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，在“使所述控制阀切换到开启状态”的步骤之前，所述校准方法还包括步骤：
判断室内是否有人员存在；
“使所述控制阀切换到开启状态”的步骤具体包括：
在判定室内持续第二预设时长都没有人员存在时，使所述控制阀切换到开启状态。
9.根据权利要求4所述的校准方法，其特征在于，所述预设天数是7天。
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