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专利名称：气体传感器自动校准方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传感器校准方法及装置，特别是一种气体传感器自动校准方法及装置。
背景技术：
环境气体传感器在长期使用中，零点会发生漂移、灵敏度会发生衰减变化，其结果会严重影响传感器监测信号的准确性。为了保证传感器的正常工作，往往需要人工携带标准气体或空气对传感器进行定期校准，大大增加了传感器的维护工作，影响了传感器的可靠长期工作。

发明内容
本发明的目的在于提供一种气体传感器自动校准方法及装置，解决环境气体传感器长期使用中因零点漂移和灵敏度变化需要定期校准的问题，保证传感器长期工作的可靠性。本发明的目的是这样实现的该气体传感器自动校准包括方法和装置，所述的装置包括传感器、外壳、外壳进气窗ロ、活动进气窗ロ、第一吹气板、第二吹气板、第一弹簧、第二弹簧、压缩空气罐、标准气体罐、第一电磁阀、第二电磁阀、第一喷气嘴、第二喷气嘴、传感器引脚、第一电磁阀的控制线和第二电磁阀的控制线；在外壳内有三个独立的腔室，中间的腔室中连接有传感器，在中间腔室的一端有外壳进气窗口和活动进气窗ロ，在外壳进气窗口和活动进气窗ロ上有对应的孔，活动进气窗ロ外壳内，在活动进气窗ロ两端与外壳壁之间分别连接有第一弹簧和第二弹簧，在活动进气窗ロ位于中间腔室的端面上分別连接有第一吹气板和第二吹气板；在中间腔室两侧的腔室内分别连接有压缩空气罐、标准气体罐，压缩空气罐通过第一电磁阀与第一喷气嘴连接，标准气体罐通过第二电磁阀与第二喷气嘴连接，所述的第一喷气嘴和第二喷气嘴分别位于第一吹气板和第二吹气板的端面，传感器引脚、第一电磁阀的控制线和第二电磁阀的控制线均从壳体的另一端引出。所述的活动进气窗ロ是一种能够左右移动的带孔隔板。所述传感器是环境气体传感器，所述的环境气体传感器为瓦斯传感器、煤气传感器、ニ氧化碳传感器、ー氧化碳传感器、氧气传感器、硫化氢传感器或ニ氧化硫传感器。所述的方法是第一歩，传感器零点调整调零控制信号第一电磁阀的控制线输入至第一电磁阀，使第一电磁阀开启，压缩空气罐中的新鮮空气喷出，推动第一吹气板移动，带动活动进气窗ロ移动，使外部环境气体不能进入至传感器，此时传感器接触的是新鲜空气，输出信号为零点校准提供依据，由此完成传感器的零点调整工作，完成零点调整后，调零控制信号为零，通过第一电磁阀的控制线，使第一电磁阀关闭压缩空气罐中新鲜空气喷出，第一吹气板在第一弹簧的作用下，带动活动进气窗ロ回到原来的位置，恢复传感器与外界环境气体的接触；
第二步，传感器灵敏度的调整灵敏度调整控制信号第二电磁阀的控制线输入至第二电磁阀，使第二电磁阀开启，压缩标准气体罐中的标准气体喷出，推动第二吹气板移动，带动活动进气窗ロ移动，使外部环境气体不能进入至传感器，此时传感器接触的是标准气体，输出信号为传感器灵敏度校准提供依据，由此完成传感器的灵敏度调整工作，完成调整后，控制信号回零，通过第二电磁阀的控制线，使第二电磁阀关闭压缩标准气体罐中气体的喷出，第二吹气板在第二弹簧的作用下，带动活动进气窗ロ回到原来的位置，恢复传感器与外界环境气体的接触；通过以上第一和第二步骤，实现传感器在长期连续工作中零点和灵敏度的定期自动校准。有益效果由于采用了上述方案，通过活动进气窗ロ、第一吹气板、第一弹簧、压缩空气罐、第一电磁阀、第一喷气嘴、和第一电磁阀的控制线，完成传感器在新鲜空气中的エ作，输出信号为零点校准提供依据；通过活动进气窗ロ、第二吹气板、第二弹簧、标准气体罐、第二电磁阀、第二喷气嘴和第二电磁阀的控制线完成传感器在标准气体中的工作，输出信号作为传感器灵敏度校准的依据。由此实现传感器在长期连续工作中零点和灵敏度的定期自动校准。解决了环境气体传感器长期使用中因零点漂移和灵敏度变化需要定期校准的问题，达到了本发明的目的。优点实现传感器在长期连续工作中零点和灵敏度的定期自动校准，不需要技术 人员定期携帯新鮮空气和标准气体进行人エ调整，不仅方便了传感器的使用维护，也增强了现场环境气体监测的可靠性。


图I是本发明的原理结构示意图。图2是本发明的传感器在零点校准时的示意图。图中，I、传感器；2、夕卜壳；3、夕卜壳进气窗ロ ；4、活动进气窗ロ ；5、第一吹气板；6、第ニ吹气板；7、第一弹簧；8、第二弹簧；9、压缩空气罐；10、标准气体罐；11、第一电磁阀；12、第二电磁阀；13、第一喷气嘴；14、第二喷气嘴；15、传感器引脚；16、第一电磁阀的控制线；17、第二电磁阀的控制线。
具体实施例方式实施例I :该气体传感器自动校准包括方法和装置，所述的装置包括传感器I、外壳2、外壳进气窗ロ 3、活动进气窗ロ 4、第一吹气板5、第二吹气板6、第一弹簧7、第二弹簧8、压缩空气罐9、标准气体罐10、第一电磁阀11、第二电磁阀12、第一喷气嘴13、第二喷气嘴14、传感器引脚15、第一电磁阀的控制线16和第二电磁阀的控制线17 ;在外壳2内有三个独立的腔室，中间的腔室中连接有传感器I，在中间腔室的一端有外壳进气窗ロ 3和活动进气窗ロ 4，在外壳进气窗ロ 3和活动进气窗ロ 4上有对应的孔，活动进气窗ロ 4外壳2内，在活动进气窗ロ 4两端与外壳2壁之间分别连接有第一弹簧7和第二弹簧8，在活动进气窗ロ4位于中间腔室的端面上分别连接有第一吹气板5和第二吹气板6 ;在中间腔室两侧的腔室内分别连接有压缩空气罐9、标准气体罐10，压缩空气罐9通过第一电磁阀11与第一喷气嘴13连接，标准气体罐10通过第二电磁阀12与第二喷气嘴14连接，所述的第一喷气嘴13和第二喷气嘴14分别位于第一吹气板5和第二吹气板6的端面,传感器引脚15、第一电磁阀的控制线16和第二电磁阀的控制线17均从壳体的另一端引出。
所述的方法是第一歩，传感器零点调整调零控制信号第一电磁阀的控制线16输入至第一电磁阀11，使第一电磁阀11开启，压缩空气罐9中的新鮮空气喷出，推动第一吹气板5移动，带动活动进气窗ロ 4移动，使外部环境气体不能进入至传感器I，此时传感器接触的是新鲜空气，输出信号为零点校准提供依据，由此完成传感器的零点调整工作，完成零点调整后，调零控制信号为零，通过第一电磁阀的控制线16，使第一电磁阀11关闭压缩空气罐9中新鮮空气喷出，第一吹气板5在第一弹簧7的作用下，带动活动进气窗ロ 4回到原来的位置，恢复传感器I与外界环境气体的接触；
第二步，传感器灵敏度的调整灵敏度调整控制信号第二电磁阀的控制线17输入至第ニ电磁阀12，使第二电磁阀12开启，压缩标准气体罐10中的标准气体喷出，推动第二吹气板6移动，带动活动进气窗ロ 4移动，使外部环境气体不能进入至传感器I，此时传感器接触的是标准气体，输出信号为传感器灵敏度校准提供依据，由此完成传感器的灵敏度调整エ作，完成调整后，控制信号回零，通过第二电磁阀的控制线17，使第二电磁阀12关闭压缩标准气体罐10中气体的喷出，第二吹气板6在第二弹簧8的作用下，带动活动进气窗ロ 4回到原来的位置，恢复传感器I与外界环境气体的接触。通过以上第一和第二步骤，实现传感 器在长期连续工作中零点和灵敏度的定期自动校准。所述的活动进气窗ロ 4是ー种能够左右移动的带孔隔板，传感器I正常工作吋，活动进气窗ロ 4的孔与外壳进气孔重合，允许环境中气体进入传感器；当传感器I校准时，通过校准气体的射流压力，使活动进气窗ロ 4移动至封闭外壳进气窗ロ，使传感器与环境隔离，完全处于校准气体的环境中，完成传感器的自动校准。所述的第一电磁阀11和第二电磁阀12分别控制压缩空气罐9和标准气体罐10，分别用于传感器零点和灵敏度的校准，第一电磁阀11和第二电磁阀12的开通时间，取决于传感器输出信号的稳定时间，当传感器输出达到稳定值后，则可以关闭电磁阀，此时所测稳定输出即为校准的标准值。所述传感器I是环境气体传感器，所述的环境气体传感器为瓦斯传感器、煤气传感器、ニ氧化碳传感器、ー氧化碳传感器、氧气传感器、硫化氢传感器或ニ氧化硫传感器及有害、有毒、易爆气体传感器或常规环境气体传感器，用于生产企业安全环境、环保、碳排放等环境中长期监测场合使用。传感器引脚15有4根或者是2根，前者是敏感检测器件和补充器件的引脚，后者是敏感器件的引脚。图I为本发明气体传感器自动校准方法及装置的结构图。所述的活动进气窗ロ 4是ー种能够左右移动的带孔隔板，两端接有固定在外売上的弹簧，活动进气窗ロ 4的移动，可以通过第一吹气板5或第二吹气板6中喷出的高压气流完成。传感器正常工作时，活动进气窗ロ 4的孔与外壳进气孔重合，允许环境中气体进入传感器；当传感器校准时，通过校准气体的射流压カ，使活动进气窗ロ 4移动至封闭外壳进气窗ロ，使传感器与环境隔离，完全处于校准气体的环境中，完成传感器的自动校准。图2为本发明传感器在零点校准时的结构图。控制信号通过第一电磁阀的控制线16输入第一电磁阀11，第一电磁阀11开通，使压缩空气9中的新鮮空气通过第一喷气嘴13喷出，推动第一吹气板5,带动活动进气窗ロ 4移动,使外壳进气窗ロ 3封闭,传感器处于新鲜空气中工作，输出稳定的信号为零点校准值，此时，控制信号关闭第一电磁阀11，第一吹气板5无射流作用,第一弹簧7和第二弹簧8释放,带动活动进气窗ロ 4和第一吹气板5恢复原来的位置，外壳进气窗ロ 3与活动进气窗ロ 4的进气孔重合，使传感器能够与外部环境的气体接触，完成了传感器零点的自动校准。传 感器灵敏度的校准工作过程与此相同。
权利要求
1.一种气体传感器自动校准装置，其特征是包括传感器、外壳、外壳进气窗ロ、活动进气窗ロ、第一吹气板、第二吹气板、第一弹簧、第二弹簧、压缩空气罐、标准气体罐、第一电磁阀、第二电磁阀、第一喷气嘴、第二喷气嘴、传感器引脚、第一电磁阀的控制线和第二电磁阀的控制线；在外壳内有三个独立的腔室，中间的腔室中连接有传感器，在中间腔室的一端有外壳进气窗口和活动进气窗ロ，在外壳进气窗口和活动进气窗ロ上有对应的孔，活动进气窗口外壳内，在活动进气窗ロ两端与外壳壁之间分别连接有第一弹簧和第二弹簧，在活动进气窗ロ位于中间腔室的端面上分別连接有第一吹气板和第二吹气板；在中间腔室两侧的腔室内分别连接有压缩空气罐、标准气体罐，压缩空气罐通过第一电磁阀与第一喷气嘴连接，标准气体罐通过第二电磁阀与第二喷气嘴连接，所述的第一喷气嘴和第二喷气嘴分别位于第一吹气板和第二吹气板的端面，传感器引脚、第一电磁阀的控制线和第二电磁阀的控制线均从壳体的另一端引出。
2.根据权利要求I所述的ー种气体传感器自动校准装置，其特征是所述的活动进气窗ロ是一种能够左右移动的带孔隔板。
3.根据权利要求I所述的ー种气体传感器自动校准装置，其特征是所述传感器是环境气体传感器，所述的环境气体传感器为瓦斯传感器、煤气传感器、ニ氧化碳传感器、ー氧化碳传感器、氧气传感器、硫化氢传感器或ニ氧化硫传感器。
4.一种气体传感器自动校准方法，其特征是 .方法是:第一歩，传感器零点调整调零控制信号第一电磁阀的控制线输入至第一电磁阀，使第一电磁阀开启，压缩空气罐中的新鲜空气喷出，推动第一吹气板移动，带动活动进气窗ロ移动，使外部环境气体不能进入至传感器，此时传感器接触的是新鲜空气，输出信号为零点校准提供依据，由此完成传感器的零点调整工作，完成零点调整后，调零控制信号为零，通过第一电磁阀的控制线，使第一电磁阀关闭压缩空气罐中新鮮空气喷出，第一吹气板在第一弹簧的作用下，带动活动进气窗ロ回到原来的位置，恢复传感器与外界环境气体的接触； 第二步，传感器灵敏度的调整灵敏度调整控制信号第二电磁阀的控制线输入至第二电磁阀，使第二电磁阀开启，压缩标准气体罐中的标准气体喷出，推动第二吹气板移动，带动活动进气窗ロ移动，使外部环境气体不能进入至传感器，此时传感器接触的是标准气体，输出信号为传感器灵敏度校准提供依据，由此完成传感器的灵敏度调整工作，完成调整后，控制信号回零，通过第二电磁阀的控制线，使第二电磁阀关闭压缩标准气体罐中气体的喷出，第二吹气板在第二弹簧的作用下，带动活动进气窗ロ回到原来的位置，恢复传感器与外界环境气体的接触；通过以上第一和第二步骤，实现传感器在长期连续工作中零点和灵敏度的定期自动校准。
全文摘要
一种气体传感器自动校准方法及装置，属于传感器校准方法及装置。通过活动进气窗口、第一吹气板、第一弹簧、压缩空气罐、第一电磁阀、第一喷气嘴、和第一电磁阀的控制线，完成传感器在新鲜空气中的工作，输出信号为零点校准提供依据；通过活动进气窗口、第二吹气板、第二弹簧、标准气体罐、第二电磁阀、第二喷气嘴和第二电磁阀的控制线完成传感器在标准气体中的工作，输出信号作为传感器灵敏度校准的依据。优点实现传感器在长期连续工作中零点和灵敏度的定期自动校准，不需要技术人员定期携带新鲜空气和标准气体进行人工调整，不仅方便了传感器的使用维护，也增强了现场环境气体监测的可靠性。
文档编号G01N33/00GK102866232SQ201210376350
公开日2013年1月9日 申请日期2012年10月8日 优先权日2012年10月8日
发明者童紫原, 童敏明, 李猛 申请人:中国矿业大学