CN111189979A - 一种气体传感器标定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气体传感器标定装置，包括主控板、至少二个质量流量控制器、气体混合腔、标定气室、气体检测传感器、流量计、压力计和气泵，所述质量流量控制器、气体混合腔、标定气室、气体检测传感器、流量计和气泵通过气路管道依次连通，所述标定气室内设置有待标定的气体传感器，所述压力计设置在标定气室上，所述主控板分别与质量流量控制器、待标定的气体传感器、气体检测传感器、流量计、压力计和气泵通讯连接，使得气体传感器标定在流量、气压、标定气体浓度均稳定的状态下进行，自动化程度高，标定质量稳定。

Description

一种气体传感器标定装置
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种气体传感器标定装置。
背景技术
任何一种传感器在装配完后都必须按设计指标进行全面严格的性能鉴定。例如使用一段时间后或经过修理，也必须对主要技术指标进行校准试验，以便确保传感器的各项性能指标达到要求。传感器标定就是利用精度高一级的标准器具对传感器进行定度的过程，从而确立传感器输出量和输入量之间的对应关系，同时也确定不同使用条件下的误差关系。
随着人们生活水平的不断提高和对环保的日益重视，对各种有毒、有害气体的探测，对大气污染、工业废气的监测以及对食品和居住环境质量的检测都对气体传感器提出了更高的要求。因此，为了保证传感器的精度和系统的完整性，气体传感器生产过程中需要进行通气标定。
气体传感器标定中涉及气体浓度、气压、流量等多个参数，现有通常依靠人工目视仪表手动调节来调整，工作难度大，标定质量不稳定。
发明内容
针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种自动化程度高、标定质量稳定的气体传感器标定装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种气体传感器标定装置，包括主控板、至少二个质量流量控制器、气体混合腔、标定气室、气体检测传感器、流量计、压力计和气泵，所述质量流量控制器、气体混合腔、标定气室、气体检测传感器、流量计和气泵通过气路管道依次连通，所述标定气室内设置有待标定的气体传感器，所述压力计设置在标定气室上，所述主控板分别与质量流量控制器、待标定的气体传感器、气体检测传感器、流量计、压力计和气泵通讯连接。
进一步地，上述气体传感器标定装置中，所述流量计为数字式流量计，所述压力计为数字式压力计。
进一步地，上述气体传感器标定装置中，所述主控板分别与质量流量控制器、标定气室、气体检测传感器、流量计、压力计和气泵通过电缆线连接。
进一步地，上述气体传感器标定装置中，所述气体检测传感器为管道式气体检测传感器。
进一步地，上述气体传感器标定装置中，所述气泵为隔膜气泵。
与现有技术相比，本发明气体传感器标定装置，包括主控板、至少二个质量流量控制器、气体混合腔、标定气室、气体检测传感器、流量计、压力计和气泵，所述质量流量控制器、气体混合腔、标定气室、气体检测传感器、流量计和气泵通过气路管道依次连通，所述标定气室内设置有待标定的气体传感器，所述压力计设置在标定气室上，所述主控板分别与质量流量控制器、标定气室、气体检测传感器、流量计、压力计和气泵通讯连接，使得气体传感器标定在流量、气压、标定气体浓度均稳定的状态下进行，自动化程度高，标定质量稳定。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：本发明实施例提供的气体传感器标定装置组成结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
如图1所示，本发明提供的一种气体传感器标定装置，包括主控板1、至少二个质量流量控制器、气体混合腔4、标定气室5、气体检测传感器6、流量计7、压力计8和气泵9。所述质量流量控制器、气体混合腔4、标定气室5、气体检测传感器6、流量计7和气泵9通过气路管道依次连通，所述标定气室5内设置有待标定的气体传感器51，所述压力计8设置在标定气室5上，所述主控板1分别与质量流量控制器、标定气室5、气体检测传感器6、流量计7、压力计8和气泵9通讯连接。
如图1所述，本发明实施例质量流量控制器为二个，分别为第一质量流量控制器2和第二质量流量控制器3。所述第一质量流量控制器2和第二质量流量控制器3分别与气体混合腔4连通。优选地，所述第一质量流量控制器2可以与第二质量流量控制器3相同，也可以不同。具体实施中，对于非腐蚀性气体，可以采用通用的质量流量控制器。
传统气体检测传感器多采用扩散式气体检测传感器和泵吸式气体检测传感器，具体实施中，扩散式气体检测传感器的原理是气体自然扩散进入测量室进行测量，测量精度低、反应速度慢；泵吸式气体检测传感器的原理是取样泵间歇式抽气送入测量室进行测量，测量精度虽高，但是间歇取样，效率低，且泵吸式气体检测传感器价格昂贵。
与现有技术相比，本发明所述气体检测传感器6为管道式气体检测传感器，实施中，气体从管道式测量室中流过，管道式气体检测传感器同时对流过的气流进行实时测量。本发明采用管道式气体检测传感器不仅便于安装使用，且具有相对较高的实时性。优选地，本发明管道式气体检测传感器的精度不大于±2％FS。
优选地，本发明气泵9为隔膜气泵，与现有的柱塞泵或者叶轮泵相比，体积较小。具体实施中，气泵9可以对流量和气压进行微调。
本实施例气体传感器标定装置包括气路部分和电控部分。气路部分由第一质量流量控制器2、第二质量流量控制器3、气体混合腔4、高精度管道式气体传感器6，微型气泵9、流量计7、压力计8、标定气室5等组成；电控部分为载有MCU(微控制单元，MicrocontrollerUnit)的主控板1。实施中，主控板1通过多条电缆线分别与第一质量流量控制器2、第二质量流量控制器3、高精度管道式气体传感器6、微型气泵9、流量计7、压力计8、待标定的气体传感器51等进行通讯连接，使得标定工作在流量、气压、标定气体浓度均稳定的状态下进行。
本发明工作原理如下：工作时，标定气体A和余气B(通常为氮气)通过各自的质量流量控制器(分别为第一质量流量控制器2和第二质量流量控制器3)进入气体混合腔4，主控板1控制两路质量流量控制器，调节标定气体和余气的比例，使得排出气体混合腔4的混合气体具有标定所需的浓度。主控板1通过读取高精度管道式气体检测传感器6获得浓度反馈，并根据反馈对标定气体和余气的比例进行微调，确保标定气室5中的浓度稳定。主控板1同时通过控制微型气泵9来调节标定气室中的压力，并通过读取压力计8和流量计7的数据获得反馈，最终使得标定气室5中的压力和进出流量达到预定的稳定状态。当标定气室内的气体浓度、压力、进出流量都达到预设条件时，主控板1向待标定的气体传感器51发出标定命令，完成标定。
具体实施中，本发明管道式气体检测传感器6作为反馈信号来源存在，构成针对混合气体浓度的控制闭环。即，使用者设定混合气体浓度，主控板1通过控制两路质量流量控制器来调节标定气体和余气的比例以获得这个浓度，并以管道式气体检测传感器6测得的气体浓度作为反馈信号，进行微调，以确保标定气室5中的气体浓度达到预设浓度。
本发明气体传感器标定装置可以单独使用，通过调整标定气体和余气的比例，一次完成多个浓度点的标定；也可以级联使用，上一级产生的高浓度标定气体，可以在下一级继续稀释，用来在较低浓度点上进行标定。
优选地，本实施例所述流量计7为数字式流量节，所述压力计8为数字式压力计。本实施例运行中各参数均实现了数字化，可存储可追溯，极大地方便了气体传感器的生产和检测。
本发明实施例自动化程度高，标定质量稳定，可以较为方便和高质量地完成气体传感器的标定工作。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种气体传感器标定装置，其特征在于，包括主控板、至少二个质量流量控制器、气体混合腔、标定气室、气体检测传感器、流量计、压力计和气泵，所述质量流量控制器、气体混合腔、标定气室、气体检测传感器、流量计和气泵通过气路管道依次连通，所述标定气室内设置有待标定的气体传感器，所述压力计设置在所述标定气室上，所述主控板分别与质量流量控制器、待标定的气体传感器、气体检测传感器、流量计、压力计和气泵通讯连接。
2.根据权利要求1所述的气体传感器标定装置，其特征在于：所述流量计为数字式流量节，所述压力计为数字式压力计。
3.根据权利要求1所述的气体传感器标定装置，其特征在于：所述主控板分别与质量流量控制器、标定气室、气体检测传感器、流量计、压力计和气泵通过电缆线连接。
4.根据权利要求1所述的气体传感器标定装置，其特征在于：所述气体检测传感器为管道式气体检测传感器。
5.根据权利要求1所述的气体传感器标定装置，其特征在于：所述气泵为隔膜气泵。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112147282A (zh) * 2020-09-14 2020-12-29 北京航天试验技术研究所 一种浓度传感器标定装置及标定方法
WO2022049378A1 (en) * 2020-09-01 2022-03-10 Airsensa Products Limited Automated sensor calibration device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105021777A (zh) * 2015-07-31 2015-11-04 湖北大学 一种多功能气体传感器测试系统
CN107202763A (zh) * 2017-06-17 2017-09-26 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 光学溶解氧传感器温盐修正算法及新型标定装置
EP3222749A1 (en) * 2009-05-13 2017-09-27 SiO2 Medical Products, Inc. Outgassing method for inspecting a coated surface
CN107917888A (zh) * 2017-10-18 2018-04-17 上海虬祺传感器科技有限公司 一种扩散式非分光红外气体传感器
GB201900690D0 (en) * 2019-01-18 2019-03-06 Deas Alexander Roger Automated bump test drive
CN110296952A (zh) * 2019-08-02 2019-10-01 中国矿业大学(北京) 一种气体传感器标定装置及标定方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3222749A1 (en) * 2009-05-13 2017-09-27 SiO2 Medical Products, Inc. Outgassing method for inspecting a coated surface
CN105021777A (zh) * 2015-07-31 2015-11-04 湖北大学 一种多功能气体传感器测试系统
CN107202763A (zh) * 2017-06-17 2017-09-26 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 光学溶解氧传感器温盐修正算法及新型标定装置
CN107917888A (zh) * 2017-10-18 2018-04-17 上海虬祺传感器科技有限公司 一种扩散式非分光红外气体传感器
GB201900690D0 (en) * 2019-01-18 2019-03-06 Deas Alexander Roger Automated bump test drive
CN110296952A (zh) * 2019-08-02 2019-10-01 中国矿业大学(北京) 一种气体传感器标定装置及标定方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"《计量与测试技术》2012年总目次", 《计量与测试技术》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022049378A1 (en) * 2020-09-01 2022-03-10 Airsensa Products Limited Automated sensor calibration device
GB2598719A (en) * 2020-09-01 2022-03-16 Airsensa Products Ltd Automated sensor calibration device
CN112147282A (zh) * 2020-09-14 2020-12-29 北京航天试验技术研究所 一种浓度传感器标定装置及标定方法

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