CN117405843B - 一种气体探测器自动标定系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气体探测器技术领域，具体公开了一种气体探测器自动标定系统，包括支座，支座包括第一端面和第二端面，支座的第一端面的中部安装有第一驱动机构，第一驱动机构的输出轴上安装有安装座，安装座上安装有若干个安装架，每个安装架远离安装座的位置安装有转动的压轮，支座的第一端面安装有环形软气囊，环形软气囊内腔和气阀的一端连通，气阀的另一端安装有导管，支座对应气阀的位置开设有开孔，环形软气囊内填充有隔离液，且隔离液的体积和环形软气囊内腔的体积之比为1：2‑10，本气体探测器自动标定系统中不同浓度的标准气体切换过程没有发生标准气体的交换，保证各个标准气体浓度的稳定，降低标准气体的损耗。

Description

一种气体探测器自动标定系统

技术领域

本发明涉及气体探测器技术领域，具体为一种气体探测器自动标定系统。

背景技术

气体探测器自动标定系统通过对已知浓度的标准气体进行测量来检测气体探测器的准确性，并对气体探测器进行标定，通过检测和修正探测器的漂移，使气体探测器能够精确地检测环境中的气体浓度，减少误报、漏报等问题，提高对气体浓度的检测精度。

气体探测器包括外壳、检测目标气体的探测头、接收来自探测头信号的信号处理单元、显示气体探测器测得气体浓度的显示器、当探测到有害气体浓度超出安全范围时发出警报的报警系统、管理气体探测器运行的控制单元、提供电能的电源。

现有技术中气体探测器标定系统通常将气体探测器的探测头接入到一个气缸，气缸内间歇注入不同浓度的标准气体，气体探测器的探测头接触已知浓度的标准气体，然后对气体探测器进行标定，在对气缸内的标准气体进行替换时，将新的浓度的标准气体注入气缸内从而使气缸内原来的浓度的标准气体排出，由于原来的浓度的标准气体混入有其他浓度的气体导致浓度变化不能使用，造成标准气体的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种气体探测器自动标定系统，不同浓度的标准气体切换过程没有发生标准气体的交换，保证各个标准气体浓度的稳定，降低标准气体的损耗。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气体探测器自动标定系统，包括支座，所述支座包括第一端面和第二端面，所述支座第一端面的中部安装有第一驱动机构，所述第一驱动机构的输出轴上安装有安装座，所述安装座上安装有若干个安装架，每个安装架远离安装座的位置安装有转动的压轮，所述支座的第一端面安装有环形软气囊，所述环形软气囊内腔和气阀的一端连通，所述气阀的另一端安装有导管，所述支座对应气阀的位置开设有开孔，所述环形软气囊内填充有隔离液，且隔离液的体积和环形软气囊内腔的体积之比为1：2-10。

其中，所述环形软气囊位于压轮和支座之间，所述压轮向支座挤压环形软气囊使环形软气囊内腔分割成若干个互不连通的分割气腔。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括底座和转轴，所述支座为圆形，所述底座上安装有支撑架，所述支撑架的顶端和转轴通过轴承座转动连接，所述转轴上固定有滑块，所述滑块和支座的边沿滑动连接，所述滑块和支座之间安装有弹性件，所述滑块上安装有击打块。

所述第一驱动机构为双轴电机，所述支座对应第一驱动机构的位置开设有通孔，所述双轴电机安装在通孔中，所述双轴电机的其中一个输出轴上安装有安装座，所述双轴电机的另一个输出轴上安装有第二单向齿轮，所述安装座为第一单向齿轮，所述二单向齿轮上安装有弹性转动杆，第二单向齿轮的自由转动方向和第一单向齿轮的自由转动方向相反。

其中双轴电机通过第二单向齿轮带动弹性转动杆转动过程中，弹性转动杆敲击击打块、然后弹性转动杆形变经过击打块，弹性转动杆转动碰撞击打块过程中使支座绕支座的中心轴线往复振动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述转轴外周侧固定有两个转动块，且支撑架上安装有限位块。

其中，转动支座且当支座的第一端面水平向上时限位块和其中一个转动块接触，转动支座且当支座的第二端面水平向上时限位块和另一个转动块接触。

作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑架上安装有第二驱动机构，所述第二驱动机构的输出轴上安装有转轮，且转轮外边沿和转轴外周侧挤压贴合。

作为本发明的一种优选技术方案，至少一个分割气腔内设有气体驱动机构，所述气体驱动机构包括位于环形软气囊内的内管，所述内管内腔中安装有风机，所述内管上安装有电磁充电线圈，所述电磁充电线圈和风机电连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述内管的外周侧安装有不少于两个的弧形板。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括一端开口的罩壳，所述罩壳的开口和底座密封连接，且支座和支撑架均位于罩壳内。

作为本发明的一种优选技术方案，所述环形软气囊为透明软塑料材质或者透明弹性橡胶材质。

作为本发明的一种优选技术方案，所述隔离液为带电清洗剂或者氟化液。

作为本发明的一种优选技术方案，所述安装座和第一驱动机构之间设有减速器，所述第一驱动机构的输出轴和减速器的动力输入轴通过联轴器连接，所述减速器的动力输出轴通过安装座和安装架连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明示例的气体探测器自动标定系统，所述压轮向支座挤压环形软气囊使环形软气囊内腔分割成若干个互不连通的分割气腔，且每个分割气腔内均有隔离液，一方面支座的第一端面由水平朝上变成水平朝下后，气阀内隔离液和外部的气体探测器探测头中的隔离液流出，隔离液的流出使分割气腔内的标准气体快速与气体探测器的探测头接触，提高本气体探测器自动标定系统的检测效率；另一方面隔离液增强环形软气囊被挤压处的气密性，避免相邻两个分割气腔之间发生气体的流动交换，保证各个分割气腔内标准气体的浓度稳定；再一方面当其中一个分割气腔内标准气体内气体浓度变化偏离正常浓度范围，向该分割气腔内注入高于该分割气腔内标准气体浓度的气体，支座绕气的中心轴线往复振动，该分割气腔内隔离液不断变化的液面带动该分割气腔内气体的流动，促使该分割气腔内气体混匀，提高本气体探测器自动标定系统的效率。

2、本发明示例的气体探测器自动标定系统，外部的电磁充电线圈充电设备通过电磁充电线圈向风机供电，风机使分割气腔内产生内管内外循环流动的气流，且外部的气体探测器的探测头穿过打开的气阀伸入到分割气腔中，实现外部的气体探测器的探测头对流动的标定气体进行检测，提高本气体探测器自动标定系统的适用性。

3、本发明示例的气体探测器自动标定系统，弧形板对内管支撑，避免内管外周侧和环形软气囊内壁接触，通过减少接触面积降低内管在环形软气囊内移动过程中的阻力。

4、本发明示例的气体探测器自动标定系统，向封闭的罩壳内注入空气实现加压或者从封闭的罩壳抽取气体实现负压，通过改变环形软气囊所处环境的气压实现对气体探测器不同气压下的标定，提高本气体探测器自动标定系统的适用性。

5、本发明示例的气体探测器自动标定系统，第一驱动机构为双轴电机，其中一个分割气腔内注入不同浓度的气体后，双轴电机通过第二单向齿轮带动弹性转动杆转动过程中，弹性转动杆敲击击打块、然后弹性转动杆形变经过击打块，弹性转动杆转动碰撞击打块过程中使支座绕支座的中心轴线往复振动，该分割气腔内隔离液不断变化的液面带动该分割气腔内气体的流动，促使该分割气腔内气体混匀。

6、本发明示例的气体探测器自动标定系统，在转换不同浓度的标准气体过程中，隔离液填充气阀避免相邻两个分割气腔出现气体交换，保证分割气腔标准气体浓度的稳定，在对气体探测器标定过程中保证标准气体的浓度稳定，降低标准气体的损耗。

附图说明

图1为本发明的一实施例结构示意图；

图2为图1的另一视角结构示意图；

图3为图2的A处结构放大示意图；

图4为图2的B处结构放大示意图；

图5为本发明的第一驱动机构结构示意图；

图6为本发明的环形软气囊局部剖视结构示意图；

图7为本发明的另一实施例结构示意图。

图中：1压轮、2安装架、3安装座、4第一驱动机构、5环形软气囊、6支座、7支撑架、8底座、9弹性转动杆、10转轮、11第二驱动机构、12限位块、13转动块、14转轴、15滑块、16弹性件、17击打块、18气阀、19导管、20第二单向齿轮、21减速器、22电磁充电线圈、23弧形板、24内管、25风机、26隔离液、27罩壳。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-6，本实施例公开一种气体探测器自动标定系统，包括支座6，支座6包括第一端面和第二端面，支座6第一端面的中部安装有第一驱动机构4，第一驱动机构4的输出轴上安装有安装座3，安装座3上安装有不少于两个的安装架2，每个安装架2远离安装座3的位置均通过轴承安装有转动的压轮1，支座6的第一端面通过粘胶或者卡扣安装有环形软气囊5，环形软气囊5内腔和气阀18的一端连通，气阀18的另一端安装有导管19，支座6对应气阀18的位置开设有开孔，导管19和气阀18穿过开孔，环形软气囊5内填充有隔离液26，且隔离液26的体积和环形软气囊5内腔的体积之比为1：2-10。

其中，环形软气囊5位于压轮1和支座6之间，压轮1向支座6挤压环形软气囊5使环形软气囊5内腔分割成若干个互不连通的分割气腔，且每个分割气腔内均有隔离液26。

进一步的，隔离液26为现有技术中的带电清洗剂或者氟化液，外部的气体探测器探测头接触隔离液26后其性能不改变。

优选的，导管19为弹性橡胶管或者外部设有卡箍的软管。

本实施例的工作过程和原理是：

其中一个分割气腔内注入空气，其他分割气腔内均注入不同浓度的标准气体，气阀18关闭，外部的气体探测器的探测头伸入到导管19且导管19内壁和探测头密封贴合，然后打开气阀18，优选的外部气体探测器通过绳子或者卡扣固定在支座6上。

第一驱动机构4工作通过安装座3、安装架2带动压轮1转动，压轮1挤压环形软气囊5且压轮1在环形软气囊5上转动，使得分割气腔的位置移动。

当注入空气的分割气腔和气阀18连通时，第一驱动机构4停止工作，调节支座6使支座6的第一端面水平朝上并打开气阀18，与气阀18上方分割气腔内的隔离液26填充气阀18和外部的气体探测器的探测头，使得气阀18内的空气和外部的气体探测器探测头中的空气进入到注入空气的分割气腔中。

然后第一驱动机构4通过安装座3、安装架2带动压轮1转动，当一浓度标准气体的分割气腔和气阀18连通，转动支座6使支座6的第一端面水平朝下，气阀18内隔离液26和外部的气体探测器探测头中的隔离液26流出，该分割气腔内的标准气体接触外部气体探测器的探测头实现外部气体探测器探测头的检测与标定，需要其他浓度的标准气体对外部气体探测器探测头进行检测与标定时，转动支座6使支座6的第一端面水平朝上然后重复上述操作对其他浓度的标准气体进行检测标定。

当需要将外部的气体探测器取下时，支座6的第一端面水平朝上，第一驱动机构4通过安装座3、安装架2带动压轮1转动，当注入空气的分割气腔和气阀18连通，翻转支座6使支座6的第一端面水平朝下，然后关闭气阀18将外部气体探测器的探测头和导管19分离。

本气体探测器自动标定系统在对气体探测器标定过程中，保证标准气体的浓度稳定，降低标准气体的损耗。

本气体探测器自动标定系统在转换不同浓度的标准气体过程中，隔离液26填充气阀18避免相邻两个分割气腔出现气体交换，保证分割气腔标准气体浓度的稳定。

优选的，第一驱动机构4为步进电机、减速电机或者伺服电机，第一驱动机构4和外部的控制开关组电连接。

本气体探测器自动标定系统相较于现有逐渐替换改变气体浓度的方案，使气体探测器探测头和标准浓度气体接触快速，提高标定速度。

实施例二：

如图1-3所示，本实施例公开了一种气体探测器自动标定系统，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例还包括底座8和转轴14，支座6为圆形，底座8上安装有支撑架7，支撑架7的顶端和转轴14通过轴承座转动连接，转轴14上固定有滑块15，滑块15和支座6的边沿滑动连接，滑块15和支座6之间安装有弹性件16，滑块15上安装有击打块17，弹性件16为弹簧、弹性绳或者弹性片。

第一驱动机构4为双轴电机，支座6对应第一驱动机构4的位置开设有通孔，双轴电机安装在通孔中，双轴电机的其中一个输出轴上安装有安装座3，双轴电机的另一个输出轴上安装有第二单向齿轮20，安装座3为第一单向齿轮，第二单向齿轮20上安装有弹性转动杆9，第二单向齿轮20的自由转动方向和第一单向齿轮的自由转动方向相反。

其中双轴电机通过第二单向齿轮20带动弹性转动杆9转动过程中，弹性转动杆9敲击击打块17、然后弹性转动杆9形变经过击打块17，弹性转动杆9转动碰撞击打块17过程中使支座6绕支座6的中心轴线往复振动。

双轴电机和外部的控制开关组电连接。

本发明中所使用的双轴电机为现有技术中的常用电子元件，其工作方式及电路结构均为公知技术，在此不作赘述。

本实施例的工作过程和原理是：

对本气体探测器自动标定系统的分割气腔内标准气体进行标定，当其中一个分割气腔内标准气体内气体浓度变化偏离正常浓度范围，向该分割气腔内注入高于该分割气腔内标准气体浓度的气体，然后双轴电机通过第二单向齿轮20带动弹性转动杆9转动，压轮1和环形软气囊5相对静置、压轮1不转动，弹性转动杆9敲击击打块17、弹性转动杆9形变然后经过击打块17，弹性转动杆9转动碰撞击打块17过程中使支座6绕支座6的中心轴线往复振动，该分割气腔内隔离液26不断变化的液面带动该分割气腔内气体的流动，促使该分割气腔内气体混匀，提高本气体探测器自动标定系统的效率。

进一步的，双轴电机通过第二单向齿轮20带动弹性转动杆9转动过程中第一单向齿轮自由转动。

优选的，环形软气囊5内壁粘附有毛绒层，毛绒层渗入隔离液26，隔离液26和毛绒层配合增强环形软气囊5被挤压处的气密性，避免相邻两个分割气腔之间发生气体的流动交换，保证各个分割气腔内标准气体的浓度稳定。

实施例三：

如图2、3所示，本实施例公开了一种气体探测器自动标定系统，其结构与实施例二的结构大致相同，不同之处在于，本实施例转轴14外周侧固定有两个转动块13，且支撑架上安装有限位块12。

底座8放置在水平地面或者水平台面上。

转动支座6且当支座6的第一端面水平向上时限位块12和其中一个转动块13接触，转动支座6且当支座6的第二端面水平向上时限位块12和另一个转动块13接触，支座6转动后水平调整方便，降低调整支座6水平调节所需的耗时。

实施例四：

如图2、3所示，本实施例公开了一种气体探测器自动标定系统，其结构与实施例三的结构大致相同，不同之处在于，本实施例支撑架7上安装有第二驱动机构11，第二驱动机构11的输出轴上安装有转轮10，且转轮10外边沿和转轴14外周侧挤压贴合，第二驱动机构11为电机或者气动马达，第二驱动机构11和外部的控制开关组电连接，第二驱动机构11通过转轮10和转轴14带动支座6正反转方便，节省人工。

实施例五：

如图6所示，本实施例公开了一种气体探测器自动标定系统，在实施例一到实施例四的任一实施例基础上，本实施例至少一个分割气腔内设有气体驱动机构，气体驱动机构包括位于环形软气囊5内的内管24，内管24内腔中安装有风机25，内管24上安装有电磁充电线圈22，电磁充电线圈22和风机25电连接。

本实施例的工作过程和原理是：

压轮1在环形软气囊5上转动时，压轮1通过环形软气囊5挤压内管24使内管24在环形软气囊5内移动。

当支座6的第一端面水平向下时，外部的电磁充电线圈充电设备通过电磁充电线圈22向风机25供电，风机25使分割气腔内产生内管24内外循环流动的气流，且外部的气体探测器的探测头穿过打开的气阀18伸入到分割气腔中，实现外部的气体探测器的探测头对流动的标定气体进行检测，提高本气体探测器自动标定系统的适用性。

进一步的，气阀18为球形阀或者蝶阀，内管24的外径小于环形软气囊5的内径。

实施例六：

如图6所示，本实施例公开了一种气体探测器自动标定系统，其结构与实施例五的结构大致相同，不同之处在于，本实施例内管24的外周侧安装有不少于两个的弧形板23，弧形板23对内管24支撑，避免内管24外周侧和环形软气囊5内壁接触，通过减少接触面积降低内管24在环形软气囊5内移动过程中的阻力。

实施例七：

如图7所示，本实施例公开了一种气体探测器自动标定系统，在实施例四、实施例五或者实施例六的基础上，本实施例还包括一端开口的罩壳27，罩壳27的开口和底座8密封连接，底座8使罩壳27内腔封闭，支座6和支撑架7均位于罩壳27内。

向封闭的罩壳27内注入空气实现加压或者从封闭的罩壳27抽取气体实现负压，通过改变环形软气囊5所处环境的气压实现对气体探测器不同气压下的标定，提高本气体探测器自动标定系统的适用性。

实施例八：

如图1、2、6所示，本实施例公开了一种气体探测器自动标定系统，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例环形软气囊5为透明软塑料材质或者透明弹性橡胶材质，便于观察环形软气囊5中各个分割气腔中隔离液26的体积。

实施例九：

如图5所示，本实施例公开了一种气体探测器自动标定系统，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例安装座3和第一驱动机构4之间设有减速器21，减速器21安装在第一驱动机构4上或者减速器21安装在支座6上，第一驱动机构4的输出轴和减速器21的动力输入轴通过联轴器连接，减速器21的动力输出轴通过安装座3和安装架2连接，减速器21降低压轮1的移动速度使压轮1在环形软气囊5上的移动距离控制方便，且减速器21增大了第一驱动机构4的输出力矩。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种气体探测器自动标定系统，其特征在于：包括支座（6），所述支座（6）包括第一端面和第二端面，所述支座（6）第一端面的中部安装有第一驱动机构（4），所述第一驱动机构（4）的输出轴上安装有安装座（3），所述安装座（3）上安装有若干个安装架（2），每个安装架（2）远离安装座（3）的位置安装有转动的压轮（1），所述支座（6）的第一端面安装有环形软气囊（5），所述环形软气囊（5）内腔和气阀（18）的一端连通，所述气阀（18）的另一端安装有导管（19），所述支座（6）对应气阀（18）的位置开设有开孔，所述环形软气囊（5）内填充有隔离液（26），且隔离液（26）的体积和环形软气囊（5）内腔的体积之比为1：2-10；

其中，所述环形软气囊（5）位于压轮（1）和支座（6）之间，所述压轮（1）向支座（6）挤压环形软气囊（5）使环形软气囊（5）内腔分割成若干个互不连通的分割气腔，其中一个分割气腔内注入空气，其他分割气腔内均注入不同浓度的标准气体，且每个分割气腔内均有隔离液（26）。

2.根据权利要求1所述的气体探测器自动标定系统，其特征在于：还包括底座（8）和转轴（14），所述支座（6）为圆形，所述底座（8）上安装有支撑架（7），所述支撑架（7）的顶端和转轴（14）通过轴承座转动连接，所述转轴（14）上固定有滑块（15），所述滑块（15）和支座（6）的边沿滑动连接，所述滑块（15）和支座（6）之间安装有弹性件（16），所述滑块（15）上安装有击打块（17）；

所述第一驱动机构（4）为双轴电机，所述支座（6）对应第一驱动机构（4）的位置开设有通孔，所述双轴电机安装在通孔中，所述双轴电机的其中一个输出轴上安装有安装座（3），所述双轴电机的另一个输出轴上安装有第二单向齿轮（20），所述安装座（3）为第一单向齿轮，所述第二单向齿轮（20）上安装有弹性转动杆（9），所述弹性转动杆（9）靠近支座（6）第二端面，第二单向齿轮（20）的自由转动方向和第一单向齿轮的自由转动方向相反；

其中双轴电机通过第二单向齿轮（20）带动弹性转动杆（9）转动过程中，弹性转动杆（9）敲击击打块（17）、然后弹性转动杆（9）形变经过击打块（17），弹性转动杆（9）转动碰撞击打块（17）过程中使支座（6）绕支座（6）的中心轴线往复振动。

3.根据权利要求2所述的气体探测器自动标定系统，其特征在于：所述转轴（14）外周侧固定有两个转动块（13），且支撑架上安装有限位块（12）；

其中，转动支座（6）且当支座（6）的第一端面水平向上时限位块（12）和其中一个转动块（13）接触，转动支座（6）且当支座（6）的第二端面水平向上时限位块（12）和另一个转动块（13）接触。

4.根据权利要求3所述的气体探测器自动标定系统，其特征在于：所述支撑架（7）上安装有第二驱动机构（11），所述第二驱动机构（11）的输出轴上安装有转轮（10），且转轮（10）边沿和转轴（14）外周侧挤压贴合。

5.根据权利要求1-4任一所述的气体探测器自动标定系统，其特征在于：至少一个分割气腔内设有气体驱动机构，所述气体驱动机构包括位于环形软气囊（5）内的内管（24），所述内管（24）内腔中安装有风机（25），所述内管（24）上安装有电磁充电线圈（22），所述电磁充电线圈（22）和风机（25）电连接。

6.根据权利要求5所述的气体探测器自动标定系统，其特征在于：所述内管（24）的外周侧安装有不少于两个的弧形板（23）。

7.根据权利要求4所述的气体探测器自动标定系统，其特征在于：还包括一端开口的罩壳（27），所述罩壳（27）的开口和底座（8）密封连接，且支座（6）和支撑架（7）均位于罩壳（27）内。

8.根据权利要求1所述的气体探测器自动标定系统，其特征在于：所述环形软气囊（5）为透明软塑料材质或者透明弹性橡胶材质。

9.根据权利要求1所述的气体探测器自动标定系统，其特征在于：所述隔离液（26）为带电清洗剂或者氟化液。

10.根据权利要求1所述的气体探测器自动标定系统，其特征在于：所述安装座（3）和第一驱动机构（4）之间设有减速器（21），所述第一驱动机构（4）的输出轴和减速器（21）的动力输入轴通过联轴器连接，所述减速器（21）的动力输出轴通过安装座（3）和安装架（2）连接。