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原文传递光离子化检测器主动灵敏度补偿方法、检测器及探测器

专利名称：	光离子化检测器主动灵敏度补偿方法、检测器及探测器
摘要：	本发明提供了一种光离子化检测器主动灵敏度补偿方法、检测器及探测器，所述方法包括以下步骤：实时监测光离子化参考气室的温度和湿度，判断是否满足气体检测的温度和湿度条件；若是，则获取参考收集电极响应的电流值IRp0；判断所述电流值IRp0是否在设定的电流范围内，若是，则获取主路收集电极响应的电流值IM，将所述电流值IM与所述电流值IRp0的差值ΔI作为待测气体的响应电流；否则，通过动态调整光离子化探测器的低压维持电压或者高压点灯电压，对光离子化探测器进行主动灵敏度补偿，并判断主动灵敏度补偿是否有效。本发明对高压点灯电压和低压维持电压进行动态调整，达到主动灵敏度补偿的目的，降低器件老化等对光离子化气体检测系统的影响。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河南;41
申请人：	汉威科技集团股份有限公司
发明人：	陈海永;张华杰;武传伟;王栋;侯贤祥;李冬
专利状态：	有效
申请日期：	2021-10-28T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-01T00:00:00+0800
申请号：	CN202111261666.9
公开号：	CN114113293A
代理机构：	郑州德勤知识产权代理有限公司
代理人：	武亚楠
分类号：	G01N27/70;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/70
申请人地址：	450001 河南省郑州市高新技术开发区雪松路169号
主权项：	1.一种光离子化检测器主动灵敏度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：实时监测光离子化参考气室的温度和湿度，判断是否满足气体检测的温度和湿度条件；若是，则获取参考收集电极响应的电流值IRp0；将所述电流值IRp0与设定的电流范围进行比对，判断所述电流值IRp0是否在设定的电流范围内；若是，则获取主路收集电极响应的电流值IM，将所述电流值IM与所述电流值IRp0的差值ΔI作为待测气体的响应电流；否则，通过动态调整光离子化探测器的低压维持电压或者高压点灯电压，对光离子化探测器进行主动灵敏度补偿，并判断主动灵敏度补偿是否有效；若主动灵敏度补偿有效，则获取主路收集电极响应的电流值IM，并将所述电流值IM与主动灵敏度补偿后的参考收集电极响应的电流值IR’p0的差值ΔI’作为待测气体的响应电流。 2.根据权利要求1所述的光离子化检测器主动灵敏度补偿方法，其特征在于，通过动态调整光离子化探测器的低压维持电压或者高压点灯电压，对光离子化探测器进行主动灵敏度补偿，并判断主动灵敏度补偿是否有效时，执行以下步骤：设置第一步进为S1，第二步进为S2，第三步进为S3；若参考收集电极响应的电流值IRp0＞设定的PID检测电流上限Ipu，则：以设定的第一步进S1逐步调整PID灯的当前低压维持电压，调整后的低压维持电压=当前低压维持电压－步数N1×第一步进S1；若调整后的低压维持电压大于等于低压维持电压下限值Vkd，且再次获取的参考收集电极响应的电流值IR’p0在设定的PID检测电流上限Ipu和PID检测电流下限Ipd之间，则判定主动灵敏度补偿有效；若将PID灯的当前低压维持电压调整至小于低压维持电压下限值Vkd后，获取的参考收集电极响应的电流值IR’p0还大于设定的PID检测电流上限Ipu，则判定主动灵敏度补偿无效，提示设备故障；若设定的PID基础检测电流Ip＜参考收集电极响应的电流值IRp0＜设定的PID检测电流下限Ipd，则：以设定的第二步进S2逐步调整PID灯的当前低压维持电压，调整后的低压维持电压=当前低压维持电压＋步数N2×第二步进S2；若调整后的低压维持电压小于等于设定的低压维持电压上限值Vku，且再次获取的参考收集电极响应的电流值IR’p0在设定的PID检测电流上限Ipu和PID检测电流下限Ipd之间，则判定主动灵敏度补偿有效；若将PID灯的当前低压维持电压调整至大于设定的低压维持电压上限值Vku后，获取的参考收集电极响应的电流值IR’p0还小于设定的PID检测电流下限Ipd，则判定主动灵敏度补偿无效，提示清洁PID灯；若参考收集电极响应的电流值IRp0≤设定的PID基础检测电流Ip，则：以设定的第三步进S3逐步调整PID灯的当前高压点灯电压，调整后的高压点灯电压=当前高压点灯电压＋步数N3×第三步进S3；若调整后的高压点灯电压小于等于高压点灯电压上限值Vlu，且再次获取的参考收集电极响应的电流值IR’p0在设定的PID检测电流上限Ipu和PID检测电流下限Ipd之间，则判定主动灵敏度补偿有效；若将PID灯的高压点灯电压调整至大于设定的高压点灯电压上限值Vlu后，获取的参考收集电极响应的电流值IR’p0还小于等于设定的PID基础检测电流Ip，则判定主动灵敏度补偿无效，提示PID灯已坏。 3.一种主动灵敏度补偿光离子化检测器，其特征在于：包括光离子化主路气室、光离子化参考气室、主路收集电极片、参考收集电极片、极化电极片和微控制器，所述主路收集电极片位于所述光离子化主路气室内，所述参考收集电极片位于所述光离子化参考气室内；所述微控制器分别连接所述主路收集电极片、所述参考收集电极片和所述极化电极片，以获取主路收集电极响应的电流值IRp0和参考收集电极响应的电流值IM；所述微控制器还执行权利要求1或2所述的光离子化检测器主动灵敏度补偿方法的步骤。 4.一种主动灵敏度补偿光离子化探测器，其特征在于：包括主控制器、空气过滤器、气路通断控制组件、VOC过滤罐、气路切换控制组件Ⅰ、气路连接件Ⅰ、光离子化检测器、气路连接件Ⅱ和采样泵，所述光离子化检测器包括光离子化主路气室和光离子化参考气室；所述空气过滤器的进气口作为样品进样口；所述空气过滤器的一个出气口与所述气路通断控制组件的进气口密封连通，所述气路通断控制组件的出气口与所述气路连接件Ⅰ的第一进气口密封连通，所述气路连接件Ⅰ的出气口与所述光离子化主路气室的进气口密封连通，以将包含待测气体的空气输送至所述光离子化检测器的光离子化主路气室中；所述空气过滤器的另一个出气口与所述VOC过滤罐的进气口密封连通；所述VOC过滤罐的出气口与所述气路切换控制组件Ⅰ的第一进气口密封连通，所述气路切换控制组件Ⅰ的第一出气口与所述气路连接件Ⅰ的第二进气口密封连通，所述气路切换控制组件Ⅰ的第二出气口与所述光离子化参考气室的进气口密封连通，以将不包含待测气体的空气输送至所述光离子化检测器的光离子化参考气室中；所述光离子化主路气室的出气口与所述气路连接件Ⅱ的第一进气口密封连通，所述光离子化参考气室的出气口与所述气路连接件Ⅱ的第二进气口密封连通，所述气路连接件Ⅱ的出气口与所述采样泵的进气口密封连通，所述采样泵的出气口作为样品出样口；所述主控制器分别连接所述气路通断控制组件、所述气路切换控制组件Ⅰ和所述光离子化检测器，并执行权利要求1或2所述的光离子化检测器主动灵敏度补偿方法的步骤。 5.根据权利要求4所述的主动灵敏度补偿光离子化探测器，其特征在于，所述主控制器首次获取参考收集电极响应的电流值IRp0时，执行：步骤101，上电开机，设定光离子化探测器的温度和湿度工作范围，进入电离室的预热状态，使其快速恒定到设定的温度；步骤102，通过温湿度传感器实时监测光离子化参考气室内的温度和湿度，判断是否满足气体检测的温度和湿度条件；步骤103，设定高压点灯电压上限值Vlu、低压维持电压上限值Vku和低压维持电压下限值Vkd；在满足气体检测的温度和湿度条件下，根据设定的高压点灯电压进行PID灯点灯操作，接着，将PID灯的供电电压由高压点灯电压调整为设定的低压维持电压Vk0；步骤104，关闭气路通断控制组件和气路切换控制组件Ⅰ，打开采样泵，使得不包含待测气体的空气进入光离子化参考气室，对光离子化参考气室进行清洁；步骤105，对光离子化参考气室清洁预设时间T1后，主控制器通过模数转换模块读取参考收集电极响应的电流值IRp0。 6.根据权利要求4所述的主动灵敏度补偿光离子化探测器，其特征在于：所述光离子化检测器还包括主路收集电极片、参考收集电极片和极化电极片，所述主路收集电极片位于所述光离子化主路气室内，所述参考收集电极片位于所述光离子化参考气室内。 7.一种光离子化检测器主动灵敏度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：每个光离子化检测周期均包括校准时间段和检测时间段；进入校准时间段，获取校准时间段内收集电极响应的电流值Ip0，将所述电流值Ip0与设定的电流范围进行比对，判断所述电流值Ip0是否在设定的电流范围内；若是，则进入检测时间段内，获取检测时间段内收集电极响应的电流值IC，将所述电流值IC与所述电流值Ip0的差值ΔI作为待测气体的响应电流；否则，通过动态调整光离子化探测器的低压维持电压或者高压点灯电压，对光离子化探测器进行主动灵敏度补偿，并判断主动灵敏度补偿是否有效；若主动灵敏度补偿有效，则进入检测时间段内，获取检测时间段内收集电极响应的电流值IC，并将所述电流值IC与主动灵敏度补偿后的收集电极响应的电流值I’p0的差值ΔI’作为待测气体的响应电流。 8.根据权利要求7所述的光离子化检测器主动灵敏度补偿方法，其特征在于，通过动态调整光离子化探测器的低压维持电压或者高压点灯电压，对光离子化探测器进行主动灵敏度补偿，并判断主动灵敏度补偿是否有效时，执行以下步骤：设置第一步进为S1，第二步进为S2，第三步进为S3；若校准时间段内收集电极响应的电流值Ip0＞设定的PID检测电流上限Ipu，则：以设定的第一步进S1逐步调整PID灯的当前低压维持电压，调整后的低压维持电压=当前低压维持电压－步数N1×第一步进S1；若调整后的低压维持电压大于等于低压维持电压下限值Vkd，且再次获取的校准时间段内收集电极响应的电流值Ip0在设定的PID检测电流上限Ipu和PID检测电流下限Ipd之间，则判定主动灵敏度补偿有效；若将PID灯的当前低压维持电压调整至小于低压维持电压下限值Vkd后，获取的校准时间段内收集电极响应的电流值I’p0还大于设定的PID检测电流上限Ipu，则判定主动灵敏度补偿无效，提示设备故障；若设定的PID基础检测电流Ip＜校准时间段内收集电极响应的电流值Ip0＜设定的PID检测电流下限Ipd，则：以设定的第二步进S2逐步调整PID灯的当前低压维持电压，调整后的低压维持电压=当前低压维持电压＋步数N2×第二步进S2；若调整后的低压维持电压小于等于设定的低压维持电压上限值Vku，且再次获取的校准时间段内收集电极响应的电流值I’p0在设定的PID检测电流上限Ipu和PID检测电流下限Ipd之间，则判定主动灵敏度补偿有效；若将PID灯的当前低压维持电压调整至大于设定的低压维持电压上限值Vku后，获取的校准时间段内收集电极响应的电流值I’p0还小于设定的PID检测电流下限Ipd，则判定主动灵敏度补偿无效，提示清洁PID灯；若校准时间段内收集电极响应的电流值Ip0≤设定的PID基础检测电流Ip，则：以设定的第三步进S3逐步调整PID灯的当前高压点灯电压，调整后的高压点灯电压=当前高压点灯电压＋步数N3×第三步进S3；若调整后的高压点灯电压小于等于高压点灯电压上限值Vlu，且再次获取的校准时间段内收集电极响应的电流值I’p0在设定的PID检测电流上限Ipu和PID检测电流下限Ipd之间，则判定主动灵敏度补偿有效；若将PID灯的高压点灯电压调整至大于设定的高压点灯电压上限值Vlu后，获取的校准时间段内收集电极响应的电流值I’p0还小于等于设定的PID基础检测电流Ip，则判定主动灵敏度补偿无效，提示PID灯已坏。 9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有光离子化检测器主动灵敏度补偿程序，所述光离子化检测器主动灵敏度补偿程序被所述处理器执行时实现如权利要求1或2所述的光离子化检测器主动灵敏度补偿方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有光离子化检测器主动灵敏度补偿程序，所述光离子化检测器主动灵敏度补偿程序被所述处理器执行时实现如权利要求7或8所述的光离子化检测器主动灵敏度补偿方法的步骤。
所属类别：	发明专利