基于红外气体分析器的标准气体稀释装置的稀释误差检测装置及其检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于红外气体分析器的标准气体稀释装置的稀释误差检测装置及其检测方法，包括待检测的标准气体稀释装置、流量控制系统、换向阀、红外气体分析器及钢瓶装标准气体，待检测的标准气体稀释装置的出气口及钢瓶装标准气体的出气口通过管路连接换向阀，换向阀的出气口通过管路连接流量控制系统，流量控制系统的出气口连接红外气体分析器。它是用待检测的标准气体稀释装置配制一定浓度的目标气体，通过红外气体分析器测量目标气体的浓度值，得到一组测量值；再在相同条件下，使用红外气体分析器测量与该目标气体浓度值相同的钢瓶装标准气体的浓度值，得到一组参考值。测量值与参考值的差值即为待检测的标准气体稀释装置的稀释误差。

Dilution error detection device of standard gas dilution device based on infrared gas analyzer and its detection method

The invention relates to a dilution error detection device for a standard gas dilution device based on an infrared gas analyzer and a detection method thereof, including a standard gas dilution device to be detected, a flow control system, a reversing valve, an infrared gas analyzer and a gas outlet for a standard gas dilution device to be detected. The outlet of standard gas in cylinder is connected with reversing valve through pipeline, the outlet of reversing valve is connected with flow control system through pipeline, and the outlet of flow control system is connected with infrared gas analyzer. It uses the standard gas dilution device to prepare a certain concentration of the target gas, through the infrared gas analyzer to measure the concentration of the target gas, get a set of measured values; and then under the same conditions, using the infrared gas analyzer to measure the concentration of the target gas and the same concentration value of the cylinder standard gas, obtained. To a set of reference values. The difference between the measured value and the reference value is the dilution error of the standard gas dilution device to be detected.

【技术实现步骤摘要】
基于红外气体分析器的标准气体稀释装置的稀释误差检测装置及其检测方法
：本专利技术属于标准气体稀释装置的检测校准
，具体涉及一种基于红外气体分析器的标准气体稀释装置的稀释误差检测装置及其检测方法。
技术介绍
：标准气体稀释装置被广泛应用于各类气体分析仪器的生产厂商和检测机构，该装置以流量比混合法为基本原理，通过严格控制一定比例的标准气体和稀释气体的流量，并加以混合而制得目标浓度的气体。主要用于配置特定浓度的标准气体，满足开展气体分析仪、气体检测报警仪的检定、校准工作，或者用于满足气体分析质量控制时对不同浓度标准气体的需求。因此，标准气体稀释装置配置出的标准气体的准确程度，是开展气体分析仪、气体检测报警仪的检定校准工作的基础，标准气体的准确程度直接影响到检定校准结果准确性。标准气体稀释装置的应用日益广泛，但是，如何保证标准气体稀释装置配置出的标准气体的准确性，成为一个急需解决的问题。目前，我国还没有对标准气体稀释装置进行检定的国家检定规程和校准规范。目前仅能依据流量计检定规程对标准气体稀释装置的部分部件进行校准或测试，但流量计只是整个标准气体稀释装置的主要部件之一，且标准气体稀释装置在工作时是由多个流量计相互配合工作，仅对流量计进行校准无法全面评价整个标准气体稀释装置的计量性能。近几年修订的气体分析仪器的相关检定规程或校准规范逐步完善了对标准气体稀释装置的要求，例如JJF1263-2010《六氟化硫检测报警仪校准规范》中明确规定标准气体稀释装置的稀释误差不超过±1%，JJG1105-2015《氨气检测仪检定规程》中规定标准气体稀释装置的最大稀释误差不超过±1.5%，因此，有必要探讨和研究标准气体稀释装置的稀释误差的测量方法，以满足其有效溯源的需求。
技术实现思路
：综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本专利技术提供了一种基于红外气体分析器的标准气体稀释装置的稀释误差检测装置及其检测方法，它是用待检测的标准气体稀释装置配制一定浓度的目标气体，通过红外气体分析器测量目标气体的浓度值，得到一组测量值；再在相同条件下，使用红外气体分析器测量与该目标气体浓度值相同的钢瓶装标准气体的浓度值，得到一组参考值。测量值与参考值的差值即为待检测的标准气体稀释装置的稀释误差。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于红外气体分析器的标准气体稀释装置的稀释误差检测装置，其中：包括待检测的标准气体稀释装置、流量控制系统、换向阀、红外气体分析器及钢瓶装标准气体，所述的待检测的标准气体稀释装置的出气口及钢瓶装标准气体的出气口通过管路连接换向阀，换向阀的出气口通过管路连接流量控制系统，所述的流量控制系统的出气口连接红外气体分析器。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的：所述的流量控制系统包括单片机控制器、触摸屏显示装置及质量流量控制器，所述的质量流量控制器的进气口连接换向阀的出气口，所述的质量流量控制器的出气口连通红外气体分析器的进气口，所述的单片机控制器的A/D转换模块通过数据线与质量流量控制器的控制口连接，所述的单片机控制器的输入模块及显示模块通过数据线连接通过控制线连接触摸屏显示装置。一种基于红外气体分析器的标准气体稀释装置的稀释误差的检测方法，其中：包括以下检测步骤：a、首先确定待检测的标准气体稀释装置的最大稀释倍数k，使用该标准气体稀释装置配制稀释倍数为2%k的目标气体；b、开启红外气体分析器，待充分预热后，标定红外线分析器的零点和量程；c、通过触摸屏显示装置设置流量控制系统的气体流量；d、启动换向阀，使待检测的标准气体稀释装置1的出气口与流量控制系统连通，将步骤a中配制的目标气体通入红外气体分析器，待红外气体分析器示值稳定后，在时刻t1记录红外气体分析器的示值C1；启动换向阀，使与目标气体浓度相同的钢瓶装标准气体的出气口与流量控制系统连通，将钢瓶装标准气体通入红外气体分析器，待红外气体分析器示值稳定后，在时刻t2记录红外气体分析器的示值S1，在时刻t3记录红外气体分析器的示值S2；启动换向阀，再次使待检测的标准气体稀释装置的出气口与流量控制系统连通，将步骤a中配制的目标气体通入红外气体分析器，待红外气体分析器示值稳定后，在时刻t4记录红外气体分析器的示值C2；e、计算待检测的标准气体稀释装置的稀释误差，计算公式如下：式中：—待检测的标准气体稀释装置的稀释误差值；—通入目标气体时，红外气体分析器的示值；—通入与目标气体浓度值相等的瓶装标准气体时，红外气体分析器的示值；f、重复步骤d、e，对待检测的标准气体稀释装置的稀释倍数为2%k时的稀释误差值进行多次测量计算，多次测量得到的稀释误差值的平均值即为该标准气体稀释装置的稀释倍数为2%k时的稀释误差；g、利用待检测的标准气体稀释装置配制不同稀释倍数的目标气体，重复步骤b~f，对待检测的标准气体稀释装置的不同的稀释倍数的稀释误差进行测量计算，得出不同稀释倍数的稀释误差；h、分析待检测的标准气体稀释装置的各个稀释倍数的稀释误差，以绝对值最大的稀释误差作为该待检测的标准气体稀释装置的稀释误差。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的：所述的步骤c中设置的流量控制系统的气体流量为400~600ml/min。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的：所述的步骤d中，测量时t2-t1=t4-t3。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的：所述的步骤f中，测量次数为至少四次。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的：所述的步骤g中，利用待检测的标准气体稀释装置配制稀释倍数为10%k、30%k、50%k、80%k的目标气体，重复步骤b~f，计算出待检测的标准气体稀释装置的不同稀释倍数的稀释误差。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术是用待检测的标准气体稀释装置配制一定浓度的目标气体，通过红外气体分析器测量目标气体的浓度值，得到一组测量值；再在相同条件下，使用红外气体分析器测量与该目标气体浓度值相同的钢瓶装标准气体的浓度值，得到一组参考值。测量值与参考值的差值即为待检测的标准气体稀释装置的稀释误差。2、本专利技术通过流量控制系统用于控制所有实验过程中的待测气体的流量，以保证所有的测量都是在相同的流量条件下完成，避免由于流量不同引入的气体浓度测量误差。通过操作触摸屏显示装置可以对质量流量控制器的流量进行设置，质量流量控制器的实际流量也可反馈回单片机控制器，形成一个闭环控制。3、本专利技术利用红外气体分析器对目标气体的浓度进行测量，红外气体分析器是一种可对待测气体进行快速测量的分析仪器，分析结构准确度高、误差小、具有良好的长期稳定性和选择性。4、本专利技术的步骤d中，在利用红外气体分析器对目标气体及钢瓶标准气体浓度进行检测时，检测时间要求满足t2-t1=t4-t3，即时间间隔相同，用以消除由于红外分析器的线性漂移引入的系统误差。5、本专利技术的检测方法采用对待检测的标准气体稀释装置的不同的稀释倍数进行多次测量，以保证测量结果的准确性，能够真实反映待检测的标准气体稀释装置的整体计量性能。附图说明：图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的流量控制系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。如图1、图2所示，一种基于红外气体分析器的标准气体稀释装置的稀释误差检测装置，包括待检测的标准气体稀释装置1、流量控制系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于红外气体分析器的标准气体稀释装置的稀释误差检测装置，其特征在于：包括待检测的标准气体稀释装置（1）、流量控制系统（4）、换向阀（3）、红外气体分析器（5）及钢瓶装标准气体（2），所述的待检测的标准气体稀释装置（1）的出气口及钢瓶装标准气体（2）的出气口通过管路连接换向阀（3），换向阀（3）的出气口通过管路连接流量控制系统（4），所述的流量控制系统（4）的出气口连接红外气体分析器（5）。

【技术特征摘要】
1.一种基于红外气体分析器的标准气体稀释装置的稀释误差检测装置，其特征在于：包括待检测的标准气体稀释装置（1）、流量控制系统（4）、换向阀（3）、红外气体分析器（5）及钢瓶装标准气体（2），所述的待检测的标准气体稀释装置（1）的出气口及钢瓶装标准气体（2）的出气口通过管路连接换向阀（3），换向阀（3）的出气口通过管路连接流量控制系统（4），所述的流量控制系统（4）的出气口连接红外气体分析器（5）。2.根据权利要求1所述的基于红外气体分析器的标准气体稀释装置的稀释误差检测装置，其特征在于：所述的流量控制系统（4）包括单片机控制器（42）、触摸屏显示装置（43）及质量流量控制器（41），所述的质量流量控制器（41）的进气口连接换向阀（3）的出气口，所述的质量流量控制器（41）的出气口连通红外气体分析器（5）的进气口，所述的单片机控制器（42）的A/D转换模块通过数据线与质量流量控制器（41）的控制口连接，所述的单片机控制器（42）的输入模块及显示模块通过数据线连接通过控制线连接触摸屏显示装置（43）。3.利用权利要求1、2任一项所述的基于红外气体分析器的标准气体稀释装置的稀释误差检测装置检测稀释误差的检测方法，其特征在于：包括以下检测步骤：a、首先确定待检测的标准气体稀释装置（1）的最大稀释倍数k，使用该标准气体稀释装置配制稀释倍数为2%k的目标气体；b、开启红外气体分析器（5），待充分预热后，标定红外线分析器的零点和量程；c、通过触摸屏显示装置（43）设置流量控制系统（4）的气体流量；d、启动换向阀（3），使待检测的标准气体稀释装置（1）的出气口与流量控制系统（4）连通，将步骤a中配制的目标气体通入红外气体分析器（5），待红外气体分析器（5）示值稳定后，在时刻t1记录红外气体分析器（5）的示值C1；启动换向阀（3），使与目标气体浓度相同的钢瓶装标准气体（2）的出气口与流量控制系统（4）连通，将钢瓶装标准气体（2）通入红外气体分析器（5），待红外气体分析器（5）示值稳定后，在时刻t2记录红外气体分析器（5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，陆进宇，任晓燕，李莺，郜连飞，崔馨元，
申请(专利权)人：河南省计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：河南,41