一種氣體傳感器標定裝置制造方法及圖紙

一種氣體傳感器標定裝置，由氣體濃度調整模塊與氣體傳感器檢測模塊串聯組成，所述氣體濃度調整模塊由氣室、閥門、氣泵，氣體定量調整器組成循環氣路，氣泵與氣體定量調整器串聯后兩端通過閥門與氣室連接，所述氣室另外兩個端口分別通過閥門接氣體傳感器檢測模塊和樣品氣；其中所述氣體定量調整器為定量化學反應器，該反應器中包括可與樣品氣中待測組分進行選擇性反應的固體化學試劑、溶液、試紙、多孔吸附材料等，通過化學反應計量控制氣體濃度變化量。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及氣 體傳感器的標定裝置
技術介紹
用傳感器對物質濃度進行測量一般利用的是傳感器響應值與待測物質濃度間的關聯關系。而傳感器的零點及靈敏度在使用過程中不可避免地會發生漂移。為了獲得更準確的測量值，一般都要求測量前對傳感器進行標定。(如對測量準確度要求不高，則在一定誤差允許范圍內，可對標定頻率適當放寬。)標定需要用已知濃度的標準物質對傳感器進行測量，對液體、固體物質而言，標準物質濃度的獲得相對較容易，一般在實驗室通過分析天平稱量，容量瓶定容就能做至IJ。而對低濃度的標準氣體的獲得相對麻煩，一般都需要通過向獲得計量認證的標準氣體供應商購買。標準氣體供應商一般采用國際標準化組織推薦的稱重法配制標準氣體，對低濃度的氣體由于存在吸附平衡等問題，出廠前需要標定檢驗，其檢驗的一般方法是氣相色譜技術，而氣相色譜也需要更高級別的標準氣體進行標定，這里有誤差傳遞的問題，另夕卜，標準氣體出廠后由于吸附，滲透等因素會使其濃度繼續發生變化，而客戶對此變化不易察覺。如客戶用此不標準的”標準氣”標定后的傳感器進行測量無疑是不準確的。即使對傳感器的標定是準確的，如果傳感器受環境影響較大(溫濕度及干擾氣體等)，測量與標定時條件的不同也會引入較大的誤差。解決問題的一個方法是根據傳感器的特點，對傳感器的溫度，濕度，壓力等特性進行補償，該方法可在一定范圍內提高傳感器測量的準確性，但對傳感器性能的一致性，穩定性的要求較高(補償的前提是傳感器的上述特性不隨時間與環境的變化而變化)。化學分析方法可提供一種絕對測量標準，但為了獲得準確的分析結果往往需要需要大量的氣體，甚至會耗盡整瓶氣體，有沒有更簡單的絕對標準方法呢？美國專利US4829809 (Citytech 1989)揭示了一種氣體電解分析裝置與方法，它將一電化學傳感器置于已知體積的腔體中，首先向腔體中通入未知濃度的待測氣體，標定時將腔體封閉，由于傳感器消耗氣體而使其響應值不斷降低，根據Farady定律，其電流以指數形式衰減，根據傳感器電流隨時間變化曲線，傳感器初始響應電流，腔體體積可求解傳感器靈敏度及氣體濃度。該專利的價值在于提供了一種無需知道傳感器靈敏度就可測量氣體濃度的方法，但該專利采用的方法是對腔體內氣體進行電解分析，腔體內氣體混合不勻會引起較大的測量誤差，另外，在計算過程中由于采用的是暫態電流，對傳感器信號質量要求很高，很小的測量電流誤差都會引起較大的計算偏差，因而不適用于低濃度氣體檢測。實際上，該方法沒有得到普遍地應用。美國專利US4833909(Dragger，1989)描述了一種類似的庫侖分析裝置。美國專利US6055840 (Industrial Scientific corporation, 2000)描述了一種通過定量調整控制氣體擴散通道阻力求解氣體濃度的方法，該方法需要知道待測氣體的擴散系數及至少一個氣體擴散通道的物理尺寸，因而實際應用也不方便。Honeywell最近幾年公開了多項傳感器標定與自標定方法的專利(US7975525B2，US7661290B2, US2006/0266097A1, US2005/0262924A1, US7401493B2, US7581425B2,US7655186B2, US7071386B2, US6918281, US2006/0042351A1), Drager 最近也公開了幾項傳感器標定專利(US7704356B2，US7645362B2),這些專利的一個共同點就是它們都需要標準氣體，只是產生標準氣體的方法各有不同。如US7645362B2、US7645362B2、US2005/0262924A1在氣路或傳感器上整合電化學氣體發生器；US7975525B2在氣路中接一個氣體濃度調制裝置用于氣體預濃縮與分析信號調制(進行基線修正)，同時氣路接標準氣體發生裝置用于氣體標定；US7661290B2將標準氣體存儲在一小包裝盒中，便于成卷攜帶，標定時將包裝刺破將氣體釋放到固定體積的腔體中用于傳感器標定等。
技術實現思路
本專利技術針對目前技術的不足提出了一種對傳感器進行現場標定的裝置。其內容如下該裝置由氣體濃度調整模塊與氣體傳感器檢測模塊串聯組成，所述氣體濃度調整模塊由氣室、閥門、氣泵，氣體定量調整器組成循環氣路，氣泵與氣體定量調整器串聯后兩端通過閥門與氣室連接，所述氣室另外兩個端口分別通過閥門接氣體傳感器檢測模塊和樣品氣O上述氣體定量調整器為定量化學反應器，該反應器中包括可與樣品氣中待測組分進行選擇性反應的固體化學試劑、溶液、試紙、多孔吸附材料，通過化學反應計量控制氣體濃度變化量。上述氣室由細長管路組成，管路縱向兩端通過閥門與氣體傳感器檢測模塊與樣品氣連接，所述細長管路橫向通過毛細管陣列分別與所述氣體濃度調整模塊中的閥門連接。上述氣室也可以為細長管路及可移動活塞的氣室。此段刪除。此段刪除。此段刪除。本專利技術揭示了一種直接用樣品氣對傳感器進行現場標定的裝置，克服了傳感器信號漂移、溫濕度及部分干擾氣體的影響，從而提高測量的穩定性與可靠性，同時利用該裝置可以用固體、液體等容易獲得的標準物質對氣體傳感器進行標定，提高了裝置使用的便利性。附圖說明圖I :本專利技術傳感器標定裝置氣路結構示意圖。具體實施例實施例一本實施例結合圖I以介紹如何用本專利技術裝置對傳感器進行標定。該裝置由氣體濃度調整模塊與氣體傳感器檢測模塊串聯組成，其特征在于所述氣體濃度調整模塊500由氣室101、閥門401、閥門402、閥門403、閥門404、氣泵301，氣體定量調整器201組成循環氣路，氣泵301與氣體定量調整器201串聯后兩端通過閥門403、404與氣室101連接，所述氣室101另外兩個端口分別通過閥門401、402接氣體傳感器檢測模塊600和樣品氣。在本實施例中所述氣體傳感器檢測模塊600由氣泵302及傳感器202組成，在實際應用時根據情況也可不用氣泵。本例中所述氣體定量調整器201為含一定量的醋酸鉛玻璃纖維濾紙的玻璃管，該玻璃纖維濾紙吸收了 IOuL濃度為lmmol/L的醋酸鉛溶液(相當于O. I微摩爾的醋酸鉛)，傳感器202為電化學氣體硫化氫傳感器,氣室體積為30ml,用25ppm的硫化氫氣體進行標定測量。其過程如下I)將待標定傳感器202接入裝置與氣泵302連接，打開閥門401、402，通過泵302抽取樣品氣進入氣室101，記錄傳感器202的穩態響應電流，該傳感器的響應滿足關系8^^=20. 5 (uA)(I)其中S1為傳感器響應值、k為傳感器靈敏度、C為氣體濃度·2)關閉閥門401、402，打開閥門403、404，通過氣泵使氣體在經氣室101、閥門403、氣體定量調整器201、氣泵301、閥門404后回到氣室101。在此循環過程中，樣品中的H2S與氣體定量調整器201中的的醋酸鉛反應而消耗，其消耗的量與醋酸鉛含量滿足化學計量關系，由此可知經多次循環平衡后(室溫24. 5oC) H2S氣體濃度的降低(Λ C)為7. 47ppm。3)打開閥門401、402，通過泵302抽取氣氣室101中的氣體進入傳感器202進行二次測量，記錄傳感器202的穩態響應電流，該傳感器的響應滿足關系S2=k(C- Δ 0=14. 4 (uA)(2)由方程(I)- (2)可求得Sl-本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氣體傳感器標定裝置，？由氣體濃度調整模塊與氣體傳感器檢測模塊串聯組成，其特征在于：所述氣體濃度調整模塊由氣室、閥門、氣泵，氣體定量調整器組成循環氣路，氣泵與氣體定量調整器串聯后兩端通過閥門與氣室連接，所述氣室另外兩個端口分別通過閥門接氣體傳感器檢測模塊和樣品氣。

【技術特征摘要】
1.一種氣體傳感器標定裝置，由氣體濃度調整模塊與氣體傳感器檢測模塊串聯組成，其特征在于所述氣體濃度調整模塊由氣室、閥門、氣泵，氣體定量調整器組成循環氣路，氣泵與氣體定量調整器串聯后兩端通過閥門與氣室連接，所述氣室另外兩個端口分別通過閥門接氣體...

【專利技術屬性】
技術研發人員：謝雷，韓杰，
申請(專利權)人：尚沃醫療電子無錫有限公司，
類型：實用新型
國別省市：