CN111007210A - 气体传感器的自动校准方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气体检测技术领域，特别涉及一种气体传感器的自动校准方法，包括如下步骤：S1：设定N个呈递增的温度档位；S2：设定M个呈递增的目标气体浓度档位；S3：设定单次采集的通气时间T；S4：在每一个温度档位分别通入M个呈递增浓度档位的目标气体，每次通入目标气体的时间为T，并通过气体传感器对通入不同浓度档位的目标气体的浓度进行检测；S5：根据气体传感器对目标气体的浓度检测的数据对气体传感器进行自动校准。本发明还涉及一种气体传感器的自动校准系统。本发明的气体传感器的自动校准方法及系统可对气体传感器在出厂前进行校准，可有效提高气体传感器检测的精确程度。
Description
【技术领域】
本发明涉及气体检测技术领域，特别涉及一种气体传感器的自动校准方法及系统。
【背景技术】
气体传感器用于检测气体的浓度，给人们在工作、学习及实验过程中提供了极大便利。为了保证气体传感器检测浓度的准确性，需要在气体传感器出厂前对气体传感器进行校准。
因此，如何在气体传感器出厂前对气体传感器进行校准，便成了所要解决的重点。
【发明内容】
为克服上述的技术问题，本发明提供了一种气体传感器的自动校准方法及系统。
本发明解决技术问题的方案是提供一种气体传感器的自动校准方法，包括如下步骤：
S1：设定N个呈递增的温度档位；
S2：设定M个呈递增的目标气体浓度档位；
S3：设定单次采集的通气时间T；
S4：在每一个温度档位分别通入M个呈递增浓度档位的目标气体，每次通入目标气体的时间为T，并通过气体传感器对通入不同浓度档位的目标气体的浓度进行检测；
S5：根据气体传感器对目标气体的浓度检测的数据对气体传感器进行自动校准。
优选地，所述N为7。
优选地，所述M为7。
优选地，所述T为2分钟、3分钟或4分钟。
优选地，所述步骤S4包括如下步骤：
S41：对温度进行检测；
S42：判断温度是否大于0摄氏度。
优选地，所述步骤S4包括如下步骤：
S43：当温度小于0摄氏度时，通入氮气。
本发明还提供一种气体传感器的自动校准系统，包括主机、温度控制箱、气体传感器、计时器、电子质量流量计、盛有目标气体的钢瓶，所述主机分别与温度控制箱、气体传感器、计时器及电子质量流量计电性连接，所述温度控制箱与电子质量流量计管路连通，所述钢瓶与电子质量流量计管路连通，所述气体传感器的检测端位于温度控制箱内。
优选地，所述电子质量流量计的型号为艾里卡特公司的MCS系列
优选地，所述气体传感器的自动校准系统还包括温度传感器与氮气瓶，所述氮气瓶与温度控制箱管路连通，所述温度传感器用于检测温度控制箱内的温度并发送温度信号给主机，所述主机将温度信号转换为数值并判断温度值小于0摄氏度时控制氮气瓶向温度控制箱通入氮气。
相对于现有技术，本发明的气体传感器的自动校准方法及系统具有如下优点：
根据N个温度档位及M个气体浓度档位的测量数据来对气体传感器检测的参数进行校准补偿，使得气体传感器在出厂前的检测准确度得以保证，在出厂后可为人们提供较为精确的数据，有利于提高试验结果、检测结果的准确程度。
【附图说明】
图1是本发明气体传感器的自动校准方法的流程图。
图2是本发明气体传感器的自动校准方法的步骤S4的具体流程图。
图3是本发明气体传感器的自动校准系统的立体结构示意图。
图4是本发明气体传感器的自动校准系统的模块连接结构示意图。
附图标记说明：
10、气体传感器的自动校准系统；11、主机；12、温度控制箱；13、气体传感器；14、计时器；15、电子质量流量计；16、钢瓶；17、温度传感器；18、氮气瓶。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1-图2，本发明提供一种气体传感器的自动校准方法，用于在气体传感器出厂前对气体传感器进行校准，以提高气体传感器检测结果的准确程度，包括如下步骤：
S1：设定N个呈递增的温度档位；
S2：设定M个呈递增的目标气体浓度档位；
S3：设定单次采集的通气时间T；
S4：在每一个温度档位分别通入M个呈递增浓度档位的目标气体，每次通入目标气体的时间为T，并通过气体传感器对通入不同浓度档位的目标气体的浓度进行检测；
S5：根据气体传感器对目标气体的浓度检测的数据对气体传感器进行自动校准。
在本发明的气体传感器的自动校准方法中，检测的数据越多，对气体传感器的校准效果越好，且综合每个温度档位进行一浓度档位检测所需要消耗的时间及出厂效益，温度档位设置为7个，目标气体浓度档位设置为7个，通气时间设置为2分钟、3分钟或4分。具体地，通气时间设置为2分钟，2分钟内通常情况下可充满检测空间，不会因为通气时间过低而影响当次的检测结果，其也可设置为3分钟或4分钟，具体可根据检测空间的大小及通气的速度等实际情况确定通气时间。可以理解，温度挡位也可设置5个、6个、8个或9个，浓度档位也可设置5个、6个、8个或9个，只要满足每一个气体传感器在有较多次的检测数据的同时控制其总检测时间不会较长以利于提高出厂效益即可。
进一步地，步骤S4还包括如下步骤：
S41：对温度进行检测；
S42：判断温度是否小于0摄氏度；
S43：当温度小于0摄氏度时通入氮气。
当检测到检测空间内的温度小于0摄氏度时，说明检测空间内的水气会结冰。为了降低检测空间内结冰导致检测结果不准确的可能性，通过通入氮气来降低检测空间在温度小于0摄氏度时结冰的概率，进而有利于提高检测结果的准确程度。通过通入氮气惰性气体，既有利于提高检测结果的准确程度，也不会与目标气体的性状相似进而影响气体传感器的检测。
通过本发明的气体传感器的自动校准方法，既能较好地实现在每一温度档位对7个目标气体浓度档位进行检测，也可降低气体在检测空间内结冰的可能性，有利于提升检测结果的准确性，进而有利于提高校准的精度。
请参阅图3-图4，本发明还提供一种气体传感器的自动校准系统10，用于对气体传感器13在出厂前进行校准，以提高气体传感器13在出厂后检测气体浓度的精确程度，包括主机11、温度控制箱12、气体传感器13、计时器14、电子质量流量计15、钢瓶16，主机11与温度控制箱12电性连接，计时器14与主机11电性连接，气体传感器13与主机11电性连接，电子质量流量计15与主机11电性连接，钢瓶16与电子质量流量计15的进气口管路连通，温度控制箱12与电子质量流量计15的出气口管路连通。
主机11用于对温度控制箱12、气体传感器13、计时器14及电子质量流量计15进行控制；温度控制箱12用于给气体传感器13提供一检测空间，可将目标气体的温度维持在预设的温度档位上；气体传感器13的检测端位于温度控制箱12内，用于对温度控制箱12内的目标气体的浓度进行检测；计时器14用于计时，具体用于控制每次的通气时间，在本发明中，计时器14设置为两分钟，其也可为根据实际需要设置为三分钟或四分钟；钢瓶16内盛有目标气体，电子质量流量计15用于控制钢瓶16内目标气体流入温度控制箱12的速度，以控制位于温度控制箱12内目标气体的浓度，优选地，本发明的电子质量流量计15的型号为艾里卡特公司的MCS系列。
具体地，主机11用于对温度控制箱12的温度进行调节，在本发明中，主机11可调节温度控制箱12中七个递增的温度档位，以使目标气体在多个温度档位下被气体传感器13检测，以提高校准的准确程度，可以理解，温度档位也可为六个或八个，具体可根据实际进行设置；主机11可调节电子质量流量计15中七个递增的浓度档位，以使不同浓度梯度的目标气体可在多个温度档位下被气体传感器13检测，以进一步提高校准的准确程度，可以理解，浓度档位也可为六个或八个，具体可根据实际进行设置。
当该气体传感器的自动校准系统10在使用时，主机11调节温度控制箱12至第一个温度档位，调节电子质量流量计15至第一个浓度档位，主机11控制计时器14开始计时两分钟，主机11在计时时间内控制气体传感器13检测温度控制箱12内的目标气体的浓度，主体根据气体传感器13检测的浓度结果与目标气体实际的浓度对气体传感器13进行校准，待计时完成后主机11调节电子质量流量计15至第二个浓度档位，以在第一个温度档位下进行第二个浓度档位的检测与校准，在七个浓度档位校准完成后进入第二个温度档位继续进行检测与校准，直至在第七个温度档位下第七个浓度档位检测与校准完成，即一气体传感器13校准完成，接入下一气体传感器13。
进一步地，气体传感器的自动校准系统10还包括温度传感器17与氮气瓶18，温度传感器17与主机11电性连接用于检测温度控制箱12内的温度并发送温度信号给主机11，氮气瓶18与温度控制箱12管路连通，主机11在将温度信号转换为温度数值后进行判断，若判断出温度数值小于0摄氏度时控制氮气瓶18向温度控制箱12内通入氮气，以降低温度控制箱12内结冰的概率，降低因温度控制箱12内结冰而对检测结果造成的影响。
相对于现有技术，本发明的气体传感器的自动校准方法及系统具有如下优点：
根据N个温度档位及M个气体浓度档位的测量数据来对气体传感器检测的参数进行校准补偿，使得气体传感器在出厂前的检测准确度得以保证，在出厂后可为人们提供较为精确的数据，有利于提高试验结果、检测结果的准确程度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种气体传感器的自动校准方法，其特征在于：所述气体传感器的自动标定方法包括如下步骤：
S1：设定N个呈递增的温度档位；
S2：设定M个呈递增的目标气体浓度档位；
S3：设定单次采集的通气时间T；
S4：在每一个温度档位分别通入M个呈递增浓度档位的目标气体，每次通入目标气体的时间为T，并通过气体传感器对通入不同浓度档位的目标气体的浓度进行检测；
S5：根据气体传感器对目标气体的浓度检测的数据对气体传感器进行自动校准。
2.如权利要求1所述的气体传感器的自动校准方法，其特征在于：所述N为7。
3.如权利要求1所述的气体传感器的自动校准方法，其特征在于：所述M为7。
4.如权利要求1所述的气体传感器的自动校准方法，其特征在于：所述T为2分钟、3分钟或4分钟。
5.如权利要求1所述的气体传感器的自动校准方法，其特征在于：所述步骤S4包括如下步骤：
S41：对温度进行检测；
S42：判断温度是否大于0摄氏度。
6.如权利要求5所述的气体传感器的自动校准方法，其特征在于：所述步骤S4包括如下步骤：
S43：当温度小于0摄氏度时，通入氮气。
7.一种气体传感器的自动校准系统，其特征在于：所述气体传感器的自动校准系统包括主机、温度控制箱、气体传感器、计时器、电子质量流量计、盛有目标气体的钢瓶，所述主机分别与温度控制箱、气体传感器、计时器及电子质量流量计电性连接，所述温度控制箱与电子质量流量计管路连通，所述钢瓶与电子质量流量计管路连通，所述气体传感器的检测端位于温度控制箱内。
8.如权利要求7所述的气体传感器的自动校准系统，其特征在于：所述电子质量流量计的型号为艾里卡特公司的MCS系列。
9.如权利要求7所述的气体传感器的自动校准系统，其特征在于：所述气体传感器的自动校准系统还包括温度传感器与氮气瓶，所述氮气瓶与温度控制箱管路连通，所述温度传感器用于检测温度控制箱内的温度并发送温度信号给主机，所述主机将温度信号转换为数值并判断温度值小于0摄氏度时控制氮气瓶向温度控制箱通入氮气。
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