CN117783449A - 一种气体探测器检测校准系统 - Google Patents
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Abstract
一种气体探测器检测校准系统，包括气体注入模块、浓度控制模块、工装模块与主控制器；所述气体注入模块包括注气仪；所述浓度控制模块包括配气箱；所述工装模块包括若干用于安装气体探测器的定位夹具以及若干用于显示探测器检测结果的微显示屏，所述主控制器被配置为根据进行的至少一种检测项目控制注气仪配置不同浓度的气体，并基于配气箱中气体的浓度控制注气仪实时调节配气箱中的气体浓度；所述主控制器还被配置为根据所述气体探测器检测的浓度数据与配气箱中实际的气体浓度进行对比，基于对比值判断气体探测器的检测结果是否正确；通过控制器控制配气箱中的气体浓度从而进行多项不同浓度气体的检测，大大降低了人力投入。
Description
技术领域
本申请涉及仪器检测技术领域，具体而言，涉及一种气体探测器检测校准系统。
背景技术
气体探测器是一种用于检测、测量和监测环境中特定气体浓度的设备。这些探测器可以检测各种气体，从有害气体（如毒气、易燃气体、有害化学物质等）到一般环境中存在的气体（如氧气、二氧化碳等）。
在气体探测器出厂之前，都会对其进行严格的测试，模拟此产品在不同环境中的使用情况，评估产品在实际使用过程中的可靠性，发现产品的潜在问题和缺陷。现有技术中，对气体探测器样品进行检测时，需要向探测器中通入不同温度、湿度、浓度的待检测气体，需要单独实时监测样品电流、电压以及气体的温度、湿度、等指标，这种检测方式效率低下，需要耗费大量的人力物力，且检测结果误差较大。
因此，发明人有必要设计一种新的气体探测器检测校准系统，以克服上述问题。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种气体探测器检测校准系统，以解决相关技术中气体探测器检测效率低误差大的问题。
为了实现上述目的，本申请提供了一种气体探测器检测校准系统，包括气体注入模块、浓度控制模块、工装模块与主控制器；所述气体注入模块包括注气仪；所述浓度控制模块包括配气箱；所述工装模块包括若干用于安装气体探测器的定位夹具以及若干用于显示探测器检测结果的微显示屏，每个所述微显示屏均与一个相对应的所述气体探测器电性连接；所述主控制器被配置为根据进行的至少一种检测项目控制注气仪配置不同浓度的气体，并基于配气箱中气体的浓度控制注气仪实时调节配气箱中的气体浓度；所述主控制器还被配置为根据所述气体探测器检测的浓度数据与配气箱中实际的气体浓度进行对比，基于对比值判断气体探测器的检测结果是否正确。
优选的，还包括分析仪，所述分析仪与所述主控制器电性连接，所述分析仪用于采集所述配气箱中的气体并分析其浓度后与注气仪所需配制的气体浓度进行对比。
优选的，所述配气箱的输出端还固定连接有多通道流量计，所述气体探测器的探头均与所述多通道流量计相连。
优选的，所述主控制器包括主芯片板、主显示屏，所述主芯片板、所述主显示屏电性连接，所述注气仪以及所述分析仪均与所述主芯片板电性连接。
优选的，还包括若干从控制器，每个所述从控制器均包括从芯片板，每个所述从芯片板均与一个相对应的所述气体探测器以及一个所述气体探测器电连接。
优选的，还包括供电模块，所述供电模块与所述主控制器、所述从控制器电性连接。
优选的，所述气体探测器检测校准系统的校准步骤如下：
S1、配气箱中配制第一浓度的校准气体；
S2、将第一浓度的校准气体通入探测器，主控制器向气体探测器下达第一标定点指令进行第一个点校准，对未成功校准的气体探测器进行故障标记；
S3、向S2中成功校准的气体探测器再次注入第一浓度的标准气体，将气体探测器的探测值与校准气体的标准值进行对比，若匹配，则校准成功，若不匹配，则校准失败，对失败的气体探测器进行故障标记；
S4、配气箱中配置第二浓度的气体，重复S2、S3中的步骤对气体探测器进行第二标定点的校准并对故障的气体探测器进行故障标记；
S5、配气箱中配置第三浓度的气体，重复S2、S3中的步骤对气体探测器进行第三标定点的校准并对故障的气体探测器进行故障标记，三个不同浓度的气体检测均合格的气体探测器为合格探测器。
优选的，所述配气箱中配置校准气体的方法为：注气仪根据配气箱的体积和所需的气体浓度自动计算所需注入的纯气体积并开始注气，注气仪先将所需纯气体积的90%注入配气箱，配气箱内配有混匀装置，在混匀过程中，分析仪不间断采样分析配气箱中气体浓度并发送给注气仪，混匀后，注气仪根据分析仪的分析数据，再注入剩余的气体量，在此过程中，若配气箱中气体浓度下降，注气仪可根据气体浓度下降的程度，自动补充纯气，保证配气箱中气体的浓度稳定。
优选的，所述主芯片板与所述主控制器之间采用RS232通讯方式，所述主芯片板与所述从芯片板之间采用RS485通讯方式，所述注气仪以及所述分析仪之间均采用RS232通讯方式。
优选的，所述供电模块与所述主芯片板、所述从芯片板之间均设置有电源转化芯片。
本发明提供的一种气体探测器检测校准系统，与现有技术相比，其有益效果为：
通过主控制器与注气仪实时交互实际注入的气体的浓度，使得注入探测器中的气体的浓度与实际浓度误差极小，检测的结果较为精准，通过设置主控制器同时与多个气体探测器的电性连接，使得可以通过主控制器对所有的气体探测器一键同时进行检测，并且可以通过控制器控制配气箱中的气体浓度从而进行多项不同浓度气体的检测，大大降低了人力投入，提高了探测器检测的效率。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本发明主控制器处连接结构图；
图2是本发明从控制器处连接结构图；
图3是本发明注气仪与配气箱处连接结构图；
图4是本发明工装模块的结构图；
图5是本发明图4中A处结构放大图。
其中：1、工装模块；2、主显示屏；3、气体探测器；4、探头；5、定位夹具；6、微显示屏。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1至图5所示，一种气体探测器检测校准系统，包括气体注入模块、浓度控制模块、工装模块1与主控制器；所述气体注入模块包括注气仪；所述浓度控制模块包括配气箱；所述工装模块1包括若干用于安装气体探测器3的定位夹具5以及若干用于显示探测器检测结果的微显示屏6，每个所述微显示屏6均与一个相对应的所述气体探测器3电性连接；所述主控制器被配置为根据进行的至少一种检测项目控制注气仪配置不同浓度的气体，并基于配气箱中气体的浓度控制注气仪实时调节配气箱中的气体浓度；所述主控制器还被配置为根据所述气体探测器3检测的浓度数据与配气箱中实际的气体浓度进行对比，基于对比值判断气体探测器3的检测结果是否正确；还包括分析仪，所述分析仪与所述主控制器电性连接，所述分析仪用于采集所述配气箱中的气体并分析其浓度后与注气仪所需配制的气体浓度进行对比；工作时，工作人员通过向主控制器下达检测某项指标的命令，控制器控制注气仪在配气箱配制所需要的气体，然后将配气箱中的气体注入探测器中进行检测，在气体注入的过程中，可能因温湿度变化或气体泄露造成气体浓度下降，这一过程中分析仪实时检测配气箱中的气体浓度并反馈给主控制器，主控制器再控制注气仪对配气箱中气体浓度的进行调节，具体的调节方法为：分析仪检测配气箱中气体的浓度，若检测出配气箱中气体的浓度低于注气仪所需配制的气体的浓度，生成浓度较低的信号反馈至主控制器中，主控制器进行分析后下达加注标准气的命令至注气仪中，注气仪随即进行加注标准气体的操作，直至分析仪检测出配气箱中的气体浓度符合要求为止，即实现气体浓度的实时调节。气体探测器3通过定位夹具5定位安装在工装模块1上，气体探测器3的检测结果通过微显示屏6显示出来，便于操作人员直观获知检测的具体情况，例如当气体探测器3的检测值与注气仪中实际的气体浓度值相同时，微显示屏6上显示准确或发出绿光，当气体探测器3的检测值与注气仪中实际的气体浓度值相差较大时，微显示屏6上显示故障或发出红光。
所述配气箱的输出端还固定连接有多通道流量计，所述气体探测器3的探头4均与所述多通道流量计相连；工作时，通过多通道流量计分配气体至多个探测器中，使每个探测器接收到的气体量较为均匀。
所述主控制器包括主芯片板、主显示屏2，所述主芯片板、所述主显示屏2电性连接，所述注气仪以及所述分析仪均与所述主芯片板电性连接；还包括若干从控制器，每个所述从控制器均包括从芯片板，每个所述从芯片板均与一个相对应的所述气体探测器3以及一个所述气体探测器3电连接；工作时，主芯片板与从芯片板用于存储数据和程序，主显示屏2与微显示屏6均采用触摸屏用于显示信息并与操作人员进行交互，主芯片板中的程序还用于控制注气仪与分析仪的配气和注气情况。
还包括供电模块，所述供电模块与所述主控制器、所述从控制器电性连接；工作时，通过供电模块对主控制器、从控制器进行供电。
所述气体探测器检测校准系统的校准步骤如下：S1、配气箱中配制第一浓度的校准气体；S2、将第一浓度的校准气体通入探测器，主控制器向气体探测器3下达第一标定点指令进行第一个点校准，对未成功校准的气体探测器3进行故障标记；S3、向S2中成功校准的气体探测器3再次注入第一浓度的标准气体，将气体探测器3的探测值与校准气体的标准值进行对比，若匹配，则校准成功，若不匹配，则校准失败，对失败的气体探测器3进行故障标记；S4、配气箱中配置第二浓度的气体，重复S2、S3中的步骤对气体探测器3进行第二标定点的校准并对故障的气体探测器3进行故障标记；S5、配气箱中配置第三浓度的气体，重复S2、S3中的步骤对气体探测器3进行第三标定点的校准并对故障的气体探测器3进行故障标记，三个不同浓度的气体检测均合格的气体探测器3为合格探测器。工作时，对每个标定点依次进行校准和检测两个步骤，当气体探测器3通过三个不同标定点的校准与检测即可实现探测器的检测校准工作。需要注意的是，在第一次通入校准气体对标定点进行校准时，判断其是否校准成功的准则为：例如通入浓度百分之六十浓度的气体，通过主控制器将各探测器的值设置为百分之六十，而部分气体探测器3由于电子元器件的故障无法被设置为百分之六十，则视为校准不成功。
所述配气箱中配置校准气体的方法为：注气仪根据配气箱的体积和所需的气体浓度自动计算所需注入的纯气体积并开始注气，注气仪先将所需纯气体积的90%注入配气箱，配气箱内配有混匀装置，在混匀过程中，分析仪不间断采样分析配气箱中气体浓度并发送给注气仪，混匀后，注气仪根据分析仪的分析数据，再注入剩余的气体量，在此过程中，若配气箱中气体浓度下降，注气仪可根据气体浓度下降的程度，自动补充纯气，保证配气箱中气体的浓度稳定；工作时，除了先注入90%的气体再注入剩下的气体之外，还可先注入80%、70%等，这种分段注入的方式便于对气体浓度进行控制，防止一次性注入时气体出现超浓度的现象发生。
所述主芯片板与所述主控制器之间采用RS232通讯方式；操作主显示屏2触摸屏可对相应工装上从控制器上的探测器进行查看、筛选、标定等一系列操作，也可查看工装主控制器通信故障情况、工装从控制器离线、故障情况及探测器的故障情况。
所述主芯片板与所述从芯片板之间采用RS485通讯方式；通过操作触摸屏，工装主控制器接收到触摸屏下发的指令，解析后对工装从控制器发送相应指令；若发送读取指令，则工装从控制器接收到工装主控制器下发指令，将所读参数回复给老化工装主控制器，老化工装主控制器与老化工装从控制器一次通讯指令结束；若发送设置指令，则老化工装从控制器接收到老化工装主控制器下发指令，对该从控制器对应的气体探测器3发送设置指令，收到探测器回复后，将结果回复老化工装主控制器，老化工装主控制器与老化工装从控制器一次通讯指令结束。
所述注气仪以及所述分析仪之间均采用RS232通讯方式；工装主控制器向注气仪发送注样指令，注气仪根据接收到的待注气体浓度开始注样，完成注样向工装主控制器发送回复指令；工装主控制器向分析仪发送分析指令，分析仪开始分析注样气体，完成注样分析向老化工装主控制器发送回复指令。
所述供电模块与所述主芯片板、所述从芯片板之间均设置有电源转化芯片；工作时，系统采取24V供电，经过电压转换芯片将24V转为5V，用以串口转485芯片的供电；5V经过“LDO”芯片转换为3.3V，用以单片机及串口转RS232芯片的供电；主控制器上电输出24V供电，经过电压转换芯片将24V转为5V，用以串口转485芯片的供电；5V经过“LDO”芯片转换为3.3V，用以单片机的供电。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气体探测器检测校准系统，其特征在于：包括气体注入模块、浓度控制模块、工装模块与主控制器；
所述气体注入模块包括注气仪；
所述浓度控制模块包括配气箱；
所述工装模块包括若干用于安装气体探测器的定位夹具以及若干用于显示探测器检测结果的微显示屏，每个所述微显示屏均与一个相对应的所述气体探测器电性连接；
所述主控制器被配置为根据进行的至少一种检测项目控制注气仪配置不同浓度的气体，并基于配气箱中气体的浓度控制注气仪实时调节配气箱中的气体浓度；
所述主控制器还被配置为根据所述气体探测器检测的浓度数据与配气箱中实际的气体浓度进行对比，基于对比值判断气体探测器的检测结果是否正确。
2.如权利要求1所述的一种气体探测器检测校准系统，其特征在于：还包括分析仪，所述分析仪与所述主控制器电性连接，所述分析仪用于采集所述配气箱中的气体并分析其浓度后与注气仪所需配制的气体浓度进行对比。
3.如权利要求1所述的一种气体探测器检测校准系统，其特征在于：所述配气箱的输出端还固定连接有多通道流量计，所述气体探测器的探头均与所述多通道流量计相连。
4.如权利要求2所述的一种气体探测器检测校准系统，其特征在于：所述主控制器包括主芯片板、主显示屏，所述主芯片板、所述主显示屏电性连接，所述注气仪以及所述分析仪均与所述主芯片板电性连接。
5.如权利要求4所述的一种气体探测器检测校准系统，其特征在于：还包括若干从控制器，每个所述从控制器均包括从芯片板，每个所述从芯片板均与一个相对应的所述气体探测器以及一个所述气体探测器电连接。
6.如权利要求5所述的一种气体探测器检测校准系统，其特征在于：还包括供电模块，所述供电模块与所述主控制器、所述从控制器电性连接。
7.如权利要求6所述的一种气体探测器检测校准系统，其特征在于：所述气体探测器检测校准系统的校准步骤如下：
S1、配气箱中配制第一浓度的校准气体；
S2、将第一浓度的校准气体通入探测器，主控制器向气体探测器下达第一标定点指令进行第一个点校准，对未成功校准的气体探测器进行故障标记；
S3、向S2中成功校准的气体探测器再次注入第一浓度的标准气体，将气体探测器的探测值与校准气体的标准值进行对比，若匹配，则校准成功，若不匹配，则校准失败，对失败的气体探测器进行故障标记；
S4、配气箱中配置第二浓度的气体，重复S2、S3中的步骤对气体探测器进行第二标定点的校准并对故障的气体探测器进行故障标记；
S5、配气箱中配置第三浓度的气体，重复S2、S3中的步骤对气体探测器进行第三标定点的校准并对故障的气体探测器进行故障标记，三个不同浓度的气体检测均合格的气体探测器为合格探测器。
8.如权利要求7所述的一种气体探测器检测校准系统，其特征在于：所述配气箱中配置校准气体的方法为：注气仪根据配气箱的体积和所需的气体浓度自动计算所需注入的纯气体积并开始注气，注气仪先将所需纯气体积的90%注入配气箱，配气箱内配有混匀装置，在混匀过程中，分析仪不间断采样分析配气箱中气体浓度并发送给注气仪，混匀后，注气仪根据分析仪的分析数据，再注入剩余的气体量，在此过程中，若配气箱中气体浓度下降，注气仪可根据气体浓度下降的程度，自动补充纯气，保证配气箱中气体的浓度稳定。
9.如权利要求6所述的一种气体探测器检测校准系统，其特征在于：所述主芯片板与所述主控制器之间采用RS232通讯方式，所述主芯片板与所述从芯片板之间采用RS485通讯方式，所述注气仪以及所述分析仪之间均采用RS232通讯方式。
10.如权利要求6所述的一种气体探测器检测校准系统，其特征在于：所述供电模块与所述主芯片板、所述从芯片板之间均设置有电源转化芯片。
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