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原文传递一种气体传感器标定装置及标定方法

专利名称：	一种气体传感器标定装置及标定方法
摘要：	本发明涉及一种气体传感器标定装置及标定方法。本发明的标定装置利用气泵作为动力元件，将待标定的气体传感器安装在密闭容器内，而标准气体传感器安装在与密闭容器连通的管路中。通过循环泵、恒温箱和减压阀等调节密封容器内气体的压强、浓度、温度以及气体的流速，比较不同条件下的待标定气体传感器与标准气体传感器的测定结果，确定待标定的气体传感器在不同条件下的性能指标和检测准确度，实现对待标定的气体传感器测量精度的准确标定。本发明可以找出影响气体传感器精度的主要因素，修正在不同环境下的实验数据，提高气体传感器的测量准确度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国矿业大学(北京)
发明人：	翟国栋;朱仰招;李雪健
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201910714842.6
公开号：	CN110296952A
分类号：	G01N21/3504(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100083 北京市海淀区学院路丁11号
主权项：	1.一种气体传感器标定装置，其特征在于：所述标定装置包括供气设备、真空抽取设备、抽气循环设备和传感检测设备以及密闭容器和恒温箱等，所述密闭容器设置于恒温箱内，所述恒温箱用于设定密闭容器的不同温度，所述密闭容器内安装待标定的气体传感器，所述密闭容器选用圆筒有机玻璃管，两端加工成管螺纹并与端盖以螺纹连接，同时使用密封圈，从而达到密封的效果；所述的供气设备包括集气瓶、定值减压阀和压力表等，所述集气瓶的出气口通过供气管路与密闭容器连通，定值减压阀设置于密闭容器与集气瓶之间的供气管路上，用于设置密封容器内的系列气体压力，所述集气瓶内装有标准浓度的气体，用于在定值减压阀设定的气体压力下，向密闭容器内充入标准浓度的气体；所述真空抽取设备包括真空泵、开关阀、真空压力表等，所述真空泵通过抽气管路与密闭容器连通，所述真空泵用于对密闭容器抽真空，以排除密闭容器内的杂质气体，保证标准浓度的气体纯度；所述抽气循环设备包括循环泵、安全阀、过滤器等，所述循环泵用于实现密闭容器内的气体循环流动，所述循环泵的进气口和排气口分别通过对应的管路与密闭容器连通；所述传感检测设备包括温度传感器、气压传感器、数据采集卡和PC机，所述温度传感器和气压传感器设置于密闭容器内，用于检测密闭容器内的气体温度和压力，所述数据采集卡的信号输入端连接温度传感器和气压传感器，所述数据采集卡的信号输出端连接PC机；所述PC机通过数据采集卡采集密闭容器内的气体温度和压力、气体传感器的检测数据，并根据监测结果控制供气设备、真空抽取设备以及微型真空泵的工作；所述密闭容器与循环泵的排气口之间的管路上设置标准气体传感器，所述标准气体传感器的前后均设置有流量计。 2.根据权利要求1所述的一种气体传感器标定装置，其特征在于，所述标定装置包括真空压力表，所述真空压力表通过管路与密闭容器连通，用于检测抽真空后密闭容器内的气体压力。 3.根据权利要求1所述的一种气体传感器标定装置，其特征在于，所述循环泵为微型真空泵。 4.根据权利要求3所述的一种气体传感器标定装置，其特征在于，所述微型真空泵的进气口管路上设置过滤器，用于滤除气体杂质。 5.根据权利要求1所述的一种气体传感器标定装置，其特征在于，所述微型真空泵的进气口的管路上设置安全阀，用于设置所述标定装置的压力安全界限值。 6.根据权利要求1所述的一种气体传感器标定装置，其特征在于，所述密闭容器与各管路均通过螺纹连接，且连接处用厌氧胶密封。 7.根据权利要求1所述的一种气体传感器标定装置，其特征在于，所述标定装置包括手动球阀，用以控制密闭容器内的气体排出。 8.一种采用如权利要求1所述标定装置的标定方法，其特征在于，所述标定方法如下： (1)对密闭容器进行气密性检测，保证密闭容器密封良好、无漏气； (2)通过对密闭容器抽真空，排除密闭容器内的残余气体； (3)设定系统压力，开启供气设备，将集气瓶内标准浓度的气体输送到密闭容器内，打开排气阀，对密闭容器进行吹除5min，然后关闭排气阀，当密闭容器内的压力达到设定系统压力值后，供气设备停止工作； (4)设定系统温度，并实时监测密闭容器内气体温度值，当监测到密闭容器内的温度稳定在设定系统温度值时，进入步骤(5)； (5)通过抽气循环设备，使密闭容器内的气体缓慢流动起来，待气流稳定后，通过标准气体传感器前后的两个流量计，计算出流经标准气体传感器的气体流量损失，并读取待标定的气体传感器和标准气体传感器的浓度检测值； (6)调整气体流速，重复步骤(5)，得到待标定的气体传感器和标准气体传感器在不同气体流速下的多组浓度检测值； (7)设定多组不同的系统温度值，重复以上步骤(4)～(5)，得到待标定的气体传感器和标准气体传感器在不同系统温度下的多组浓度检测值； (8)设定多组不同的系统压力值，重复以上步骤(3)～(5)，得到待标定的气体传感器和标准气体传感器在不同系统压力下的多组浓度检测值； (9)将步骤(6)～(8)中待标定的气体传感器的浓度检测值和标准气体传感器的浓度检测值进行比较，确定不同流速、温度和压强下，待标定的气体传感器的检测准确度以及检测误差，从而实现对待标定的气体传感器测量精度的准确标定。
所属类别：	发明专利