CN111829968B - 激光气体浓度测量传感器多级瞬变动态性能测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光气体浓度测量传感器多级瞬变动态性能测量装置，包括为空心柱体结构的测量部，测量部一端通过透明材质封堵，另一端通过透明或者不透明材质封堵，其内部由隔板纵向分割为若干个封闭的气室；且每个气室内分别充填有不同浓度或者不同种类的气体；被测激光传感器设置于测量部的透明材质封堵端；所述测量部沿中心轴线做旋转运动，激光传感器向气室发送激光束以测量不同气室内气体的浓度；本发明能够模拟多种气体环境，通过多级多精度瞬变控制的原理切换模拟环境，从而实现对激光传感器多级瞬变动态性能的测试。
Description
技术领域
本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种激光气体浓度测量传感器多级瞬变动态性能测量装置。
背景技术
激光类传感器是近几年发展起来的新型测量仪器仪表，而针对这类传感器的检测检验手段目前还很不成熟，尤其是针对测量气体浓度的激光(红外类)传感器，其多级瞬变动态性能的检测装置或仪器市面上并没有。
例如申请号为CN201820435975.0的专利文件提出了一种气体浓度检测装置，包括：信号发生器、锁相放大器、至少一个激光器、光纤耦合器、气室、探测器、数据采集卡、控制模块、电化学传感器模组；所述信号发生器分别与所述锁相放大器、所述激光器相连，所述信号发生器，用于将所述信号发生器生成的参考信号与调制信号分别发送至所述锁相放大器与所述激光器；所述激光器与所述光纤耦合器相连，所述激光器，用于根据所述调制信号产生不同波长的激光束，所述光纤耦合器，用于将所述不同波长的激光束进行耦合；所述光纤耦合器与所述气室相连，所述气室，用于将耦合后的激光束进行多次反射以及扫描；所述气室，还用于接收待检测气体；所述气室与所述探测器相连，所述探测器，用于接收气室输出的激光束；所述控制模块，还用于对所述数据采集卡采集到的第一电压信号与第二电压信号进行处理，得到待检测气体的浓度值；此技术虽采用激光器发出激光束对气体进行多次反射及扫描，得到气体浓度；但并未体现激光传感器的动态响应能力，而激光传感器的动态响应时间越短，性能就越好，能够更快和更加精确的测量气体浓度的变化值。
因此，亟需一种激光气体浓度测量传感器多级瞬变动态性能测量装置来解决现有的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种激光气体浓度测量传感器多级瞬变动态性能测量装置，通过在激光传感器一侧设置转动的测量部，且测量部内设置有若干个封闭的气室，每个气室内分别充填有浓度不同或种类不同的气体，测量部做匀速转动，激光传感器对每个气室进行浓度测量，再通过激光束在气室端面上的移动距离与测量部的最大转速相除计算得出激光传感器多级瞬变动态性能，此最大转速为激光传感器能够检测到浓度值的转速。
本发明是通过以下技术方案予以实现的。
一种激光气体浓度测量传感器多级瞬变动态性能测量装置，包括测量部，所述测量部为一空心柱体，测量部一端通过透明材质封堵，另一端通过透明或者不透明材质封堵，其内部由隔板纵向分割为若干个封闭的气室；且每个气室内分别充填有不同浓度或者不同种类的气体；被测激光传感器设置于测量部的透明材质封堵端；所述测量部沿中心轴线做旋转运动，激光传感器向气室发送激光束以测量不同气室内气体的浓度。
进一步的，激光传感器测量气体浓度所需的时间t通过测量部的转速v与激光束在气室端面上的移动距离l计算得出：t＝l/v；调整测量部(1)的转速v，达到激光传感器能够检测到浓度值的最大转速vmax，则激光传感器多级瞬变动态性能为：tmin＝l/vmax。
进一步的，本装置还包括置于测量部一侧的旋转驱动部；所述旋转驱动部通过一传动带驱动测量部转动。
更进一步的，所述传动带直接套设于测量部的外圆周面上，以驱动测量部旋转。
进一步的，本测量装置还包括滑动支架；所述测量部转动支撑于滑动支架上，并在滑动支架上做平移运动。
进一步的，所述滑动支架上设有两根平行设置的滑动导轨；两根滑动导轨上分别设置有滑块，滑块在滑动导轨上滑动，所述测量部滚动支撑于滑块。
进一步的，滑块的另一端设置有一转轮，测量部由转轮支撑；所述测量部通过滑块在滑动导轨上做平移运动，以调整激光传感器与测量部之间的距离。
进一步的，两根滑动导轨的支撑支架上分别设置有连杆支架；所述连杆支架向测量部伸出一连杆；两根连杆之间通过一中间连杆连接；中间连杆上安装有一转轮；此转轮与滑块上的转轮处于同一平面内，从上部支撑测量部。
进一步的，所述测量部与转轮接触的圆周面设置有凹槽，转轮处于凹槽内，凹槽对转轮起导向作用。
进一步的，每个气室分别设置有进气孔和出气孔；在进气孔和出气孔处设置有球阀，球阀外接快速接头；分别通过进气孔向气室内充填不同浓度或者充填不同种类的气体。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过在激光传感器一侧设置转动的测量部，且测量部内设置有若干个封闭的气室，气室内分别充填有浓度不同或种类不同的气体，测量部做匀速转动，激光传感器对气室进行浓度测量，再通过激光束在气室端面上的移动距离与测量部的最大转速相除计算得出激光传感器多级瞬变动态性能，且测量部可前后平移，本装置结构简单，检测便捷，能够模拟多种气体环境，用多级多精度瞬变控制的原理切换模拟环境，实现对激光传感器多级瞬变动态性能的测试。
附图说明
图1为本发明的立体结构图；
图2为本发明的另一角度的立体结构图。
图中：1、测量部；2、进气孔；3、出气孔；4、旋转驱动部；5、传动带；6、滑动支架；7、滑动导轨；8、滑块；9、转轮；10、连杆支架；11、连杆；12、中间连杆。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
如图1至图2所示，一种激光气体浓度测量传感器多级瞬变动态性能测量装置，包括测量部1；所述测量部1为一空心柱体，两端通过透明玻璃封堵，或者一端为透明玻璃封堵，另一端采用不透明材质封堵，其内部由隔板纵向分割为四个封闭的气室；四个气室分别设置有进气孔2和出气孔3；在进气孔2和出气孔3处设置有球阀，球阀外接快速接头；分别通过进气孔2向气室内充填不同浓度的气体，或者充填不同种类的气体。
被测激光传感器设置于测量部1的透明玻璃封堵端，所述测量部1沿其中心轴做旋转运动，激光传感器向气室发送激光束以测量不同气室内气体的浓度。
激光传感器测量气体浓度所需的时间t可通过测量部1的转速v与激光束在气室端面上的移动距离l计算得出：
t＝l/v
调整测量部1的转速v，达到激光传感器能够检测到浓度值的最大转速vmax，
则激光传感器多级瞬变动态性能为：
tmin＝l/vmax
为了实现测量部1的匀速转动，本装置还包括置于测量部1一侧的旋转驱动部4；旋转驱动部4通过传动带5驱动测量部1转动；传动带5直接套设于测量部1的外圆周面上，以驱动测量部1旋转。
本测量装置还包括滑动支架6；所述滑动支架6上设有两根平行设置的滑动导轨7；两根滑动导轨7上分别设置有两个滑块8，滑块8在滑动导轨7上滑动；滑块8的另一端设置有一转轮9，测量部1由四个转轮9支撑，由传动带5驱动做旋转运动。
测量部1通过滑块8在滑动导轨7上做平移运动，以调整激光传感器与测量部1之间的距离。
为了进一步稳定的转动固定测量部1，两根滑动导轨7的支撑支架上分别设置有连杆支架10；所述连杆支架10向测量部1一侧伸出一连杆11；两根连杆11之间通过一中间连杆12连接；中间连杆12上安装有一转轮9；此转轮9与滑块8上的转轮9处于同一平面内，从上部共同支撑测量部1。
需要移动测量部1上，将连杆支架10从滑动导轨7的支撑支架上拆卸下来，便可在滑动导轨7上移动测量部1，当移动至合适位置后，再将连杆支架10固定在滑动导轨7的支撑支架上。
所述测量部1与转轮9接触的圆周面设置有凹槽，转轮9处于凹槽内，凹槽对转轮9起导向作用。
本发明通过在激光传感器一侧设置转动的测量部1，且测量部1内设置有四个封闭的气室，四个气室内分别充填有四种浓度不同或种类不同的气体，测量部1做匀速转动，激光传感器对四个气室进行浓度测量，再通过激光束在气室端面上的移动距离l与测量部1的最大转速vmax相除计算得出激光传感器多级瞬变动态性能，此最大转速vmax为激光传感器能够检测到浓度值的转速；测量部1的四个气室可以模拟多种气体环境，用多级多精度瞬变控制的原理切换模拟环境，从而实现对激光传感器多级瞬变动态性能的测量。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。
Claims (9)
1.一种激光气体浓度测量传感器多级瞬变动态性能测量装置，其特征在于，包括测量部（1），所述测量部（1）为一空心柱体，测量部（1）一端通过透明材质封堵，另一端通过透明或者不透明材质封堵，其内部由隔板纵向分割为若干个封闭的气室；且每个气室内分别充填有不同浓度或者不同种类的气体；被测激光传感器设置于测量部（1）的透明材质封堵端；所述测量部（1）沿中心轴线做旋转运动，以使所述激光传感器自动且连续地依次向若干所述气室发出激光束，激光传感器向气室发送激光束以测量不同气室内气体的浓度，采用多级多精度瞬变控制的原理切换模拟环境，实现对激光传感器多级瞬变动态性能的测试；
激光传感器测量气体浓度所需的时间t通过测量部（1）的转速v与激光束在气室端面上的移动距离l计算得出：t=l/v；调整测量部（1）的转速v，达到激光传感器能够检测到浓度值的最大转速v max ，则激光传感器多级瞬变动态性能为：t min =l/v max 。
2.根据权利要求1所述的激光气体浓度测量传感器多级瞬变动态性能测量装置，其特征在于，本装置还包括置于测量部（1）一侧的旋转驱动部（4）；所述旋转驱动部（4）通过一传动带（5）驱动测量部（1）转动。
3.根据权利要求2所述的激光气体浓度测量传感器多级瞬变动态性能测量装置，其特征在于，所述传动带（5）直接套设于测量部（1）的外圆周面上，以驱动测量部（1）旋转。
4.根据权利要求3所述的激光气体浓度测量传感器多级瞬变动态性能测量装置，其特征在于，本测量装置还包括滑动支架（6）；所述测量部（1）转动支撑于滑动支架（6）上，并在滑动支架（6）上做平移运动。
5.根据权利要求4所述的激光气体浓度测量传感器多级瞬变动态性能测量装置，其特征在于，所述滑动支架（6）上设有两根平行设置的滑动导轨（7）；两根滑动导轨（7）上分别设置有滑块（8），滑块（8）在滑动导轨（7）上滑动，所述测量部（1）滚动支撑于滑块（8）。
6.根据权利要求5所述的激光气体浓度测量传感器多级瞬变动态性能测量装置，其特征在于，滑块（8）的另一端设置有一转轮（9），测量部（1）由转轮（9）支撑；所述测量部（1）通过滑块（8）在滑动导轨（7）上做平移运动，以调整激光传感器与测量部（1）之间的距离。
7.根据权利要求6所述的激光气体浓度测量传感器多级瞬变动态性能测量装置，其特征在于，两根滑动导轨（7）的支撑支架上分别设置有连杆支架（10）；所述连杆支架（10）向测量部（1）伸出一连杆（11）；两根连杆（11）之间通过一中间连杆（12）连接；中间连杆（12）上安装有一转轮（9）；此转轮（9）与滑块（8）上的转轮（9）处于同一平面内，从上部支撑测量部（1）。
8.根据权利要求7所述的激光气体浓度测量传感器多级瞬变动态性能测量装置，其特征在于，所述测量部（1）与转轮（9）接触的圆周面设置有凹槽，转轮（9）处于凹槽内，凹槽对转轮（9）起导向作用。
9.根据权利要求8所述的激光气体浓度测量传感器多级瞬变动态性能测量装置，其特征在于，每个气室分别设置有进气孔（2）和出气孔（3）；在进气孔（2）和出气孔（3）处设置有球阀，球阀外接快速接头；分别通过进气孔（2）向气室内充填不同浓度或者充填不同种类的气体。
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|---|---|---|---|---|
| CN113720845A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-30 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 开放式激光/红外气体监测仪器性能测试系统及测试方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6791689B1 (en) * | 1998-04-14 | 2004-09-14 | Instrumentarium Corp. | Sensor assembly and method for measuring nitrogen dioxide |
| CN103454383A (zh) * | 2013-09-05 | 2013-12-18 | 长三角(嘉兴)纳米科技产业发展研究院 | 一种气体传感器动态响应性能测试系统 |
| CN207396402U (zh) * | 2017-11-16 | 2018-05-22 | 吉林大学 | 一种多参数测试环境下高精度的气体传感器动态测试装置 |
| CN207649644U (zh) * | 2017-12-13 | 2018-07-24 | 湖北恒义智能科技有限公司 | 一种光电传感器响应速度测试装置 |
| CN207946353U (zh) * | 2018-03-29 | 2018-10-09 | 鞍山哈工激光科技有限公司 | 一种气体浓度检测装置 |
| CN108680702A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-10-19 | 东南大学 | 一种测试传感器响应速度的装置及其测试方法 |
| CN109406407A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-03-01 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 红外激光甲烷浓度测量仪的动态响应时间检测装置及方法 |
| CN111323542A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-06-23 | 清华大学深圳国际研究生院 | 一种气体传感器响应时间的快速测量装置 |
| CN111337453A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-06-26 | 聊城大学 | 一种消除动态损耗影响的多点气体浓度检测方法及其检测装置 |
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6791689B1 (en) * | 1998-04-14 | 2004-09-14 | Instrumentarium Corp. | Sensor assembly and method for measuring nitrogen dioxide |
| CN103454383A (zh) * | 2013-09-05 | 2013-12-18 | 长三角(嘉兴)纳米科技产业发展研究院 | 一种气体传感器动态响应性能测试系统 |
| CN207396402U (zh) * | 2017-11-16 | 2018-05-22 | 吉林大学 | 一种多参数测试环境下高精度的气体传感器动态测试装置 |
| CN207649644U (zh) * | 2017-12-13 | 2018-07-24 | 湖北恒义智能科技有限公司 | 一种光电传感器响应速度测试装置 |
| CN108680702A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-10-19 | 东南大学 | 一种测试传感器响应速度的装置及其测试方法 |
| CN207946353U (zh) * | 2018-03-29 | 2018-10-09 | 鞍山哈工激光科技有限公司 | 一种气体浓度检测装置 |
| CN109406407A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-03-01 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 红外激光甲烷浓度测量仪的动态响应时间检测装置及方法 |
| CN111323542A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-06-23 | 清华大学深圳国际研究生院 | 一种气体传感器响应时间的快速测量装置 |
| CN111337453A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-06-26 | 聊城大学 | 一种消除动态损耗影响的多点气体浓度检测方法及其检测装置 |
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