一种气体校准仪的偏差检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种气体校准仪的偏差检测系统及方法。该系统包括：校准仪、流量计、工控机和多串口通信卡；校准仪为多个；每个校准仪的气体入口均与零气源连通，每个校准仪的气体出口均与流量计的气体入口连通；在每个校准仪的气体入口处均设置有一个电磁阀；工控机的通信接口与多串口通信卡的总线接口连接，多串口通信卡的多个端口分别与流量计、数字量采集器和多个校准仪电连接；数字量采集器的多个输出接口分别与多个电磁阀电连接；校准仪用于控制并采集管道内的流量大小；工控机对校准仪和电磁阀进行控制并采集校准仪和流量计检测的流量值；在同一时刻，最多只有一个电磁阀处于打开状态。采用本发明专利技术的系统及方法，能够提高检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种气体校准仪的偏差检测系统及方法
本专利技术涉及气体校准仪性能领域，特别是涉及一种气体校准仪的偏差检测系统及方法。
技术介绍
在环境空气质量自动监测系统中，气体校准仪发挥着极其重要的作用，而气体校准仪检测数据的精准度对整个监测工作产生着重要的影响，因此在环境空气质量自动监测系统中，气体校准仪的性能起着至关重要的作用。如何保证气体校准仪的性能满足要求成为环境空气质量领域极其关心的问题。当气体校准仪的存在检测结果偏差较大的问题时，会严重影响空气质量监测的结果。因此，在气体校准仪应用之前需要对气体校准仪进行偏差检测，以保证所使用的气体校准仪的偏差符合要求。目前，对气体校准仪的偏差检测多采用人工逐个测试的方式，测试效率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种气体校准仪的偏差检测系统及方法，提高检测效率。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种气体校准仪的偏差检测系统，包括：校准仪、流量计、工控机和多串口通信卡；所述校准仪为多个；每个所述校准仪的气体入口均与零气源连通，每个所述校准仪的气体出口均与所述流量计的气体入口连通；在每个所述校准仪的气体入口处均设置有一个电磁阀；所述工控机的通信接口与所述多串口通信卡的总线接口连接，所述多串口通信卡的多个端口分别与所述流量计、数字量采集器和多个所述校准仪电连接；所述数字量采集器的多个输出接口分别与多个所述电磁阀电连接；所述校准仪用于控制并采集管道内的流量大小；所述工控机用于向所述校准仪输出流量指令并采集所述校准仪的流量大小，还用于打开待测校准仪所对应的电磁阀，关闭除待测校准仪所对应的电磁阀以外的电磁阀，并采集所述流量计的流量值；在同一时刻，最多只有一个电磁阀处于打开状态。可选的，所述数字量采集器还连接有开关电源。可选的，所述多串口通信卡的型号为MOAXCP-168U。可选的，所述校准仪的数量为3个，所述多串口通信卡的COM3～COM5接口分别连接一个校准仪；所述多串口通信卡的COM4接口与所述流量计电连接；所述多串口通信卡的COM10接口通过接口转换器与所述数字量采集器连接。可选的，所述数字量采集器的型号为C2000MD88。本专利技术还公开一种气体校准仪的偏差检测方法，应用于上述的气体校准仪的偏差检测系统，该方法包括：获取预设的流量指令；打开待测校准仪的气体入口处的电磁阀，关闭除所述待测校准仪以外的校准仪的气体入口处的电磁阀；向所述待测校准仪通入零气；向待测校准仪发送所述预设的流量指令，使所述待测校准仪按照所述预设的流量指令调整开合程度；实时获取所述待测校准仪检测的流量值，根据所述待测校准仪检测的流量值判断流量是否稳定；当流量稳定后获取流量稳定后的所述待测校准仪与所述流量计检测到的流量值；判断是否所有的校准仪均完成检测，得到第一判断结果；若所述第一判断结果表示否，则更换待测校准仪并返回步骤“向待测校准仪发送所述流量指令，使所述待测校准仪按照所述流量指令调整开合程度”；若所述第一判断结果表示是，则根据流量稳定后的所述待测校准仪与所述流量计检测到的流量值判断各个校准仪的检测偏差。可选的，所述实时获取所述待测校准仪检测的流量值，根据所述待测校准仪检测的流量值判断流量是否稳定，具体包括：以向待测校准仪发送流量指令的时刻为初始时刻；实时并连续获取所述校准仪的流量值，得到实时流量序列；判断当前时刻距离所述初始时刻的时长是否大于第一预设时长，得到第二判断结果；若所述第二判断结果表示否，则继续获取所述校准仪的流量值；若所述第二判断结果表示是，则判断当前时刻与距离当前时刻的时长为第二预设时长的时刻之间的时间段的流量值是否在预设范围内，得到第三判断结果；所述第二预设时长小于所述第一预设时长；若所述第三判断结果表示是，则确定所述第一判断结果为流量稳定；若所述第三判断结果表示否，则获取下一流量值，并更新当前时刻为下一流量值所对应的时刻；判断更新后的当前时刻距离所述初始时刻的时长是否小于第三预设时长，得到第四判断结果；所述第三预设时长大于所述第一预设时长；若所述第四判断结果表示是，则返回步骤“判断当前时刻与距离当前时刻的时长为第二预设时长的时刻之间的时间段的流量值是否在预设范围内”；若所述第四判断结果表示否，则确定所述第一判断结果为流量异常，发出故障报警。可选的，所述预设的流量指令为多个预设流量值的集合；所述向待测校准仪发送所述预设的流量指令，使所述待测校准仪按照所述预设的流量指令调整开合程度，具体包括：每隔第四预设时长向所述待测校准仪发送一次预设的流量指令，发送顺序为按照预设流量值从低到高的顺序依次发送。可选的，所述根据流量稳定后的所述待测校准仪与所述流量计检测到的流量值判断各个校准仪的检测偏差，具体包括：利用线性回归算法计算流量稳定后所述待测校准仪检测到的流量值与流量稳定后所述流量计检测到的流量值之间的斜率和截距；利用相关性函数计算流量稳定后所述待测校准仪检测到的流量值与流量稳定后所述流量计检测到的流量值之间的相关系数；将所述斜率、所述截距和所述相关系数均与对应的预设阈值范围进行对比，确定待测校准仪的检测偏差。可选的，所述利用线性回归算法计算流量稳定后所述待测校准仪检测到的流量值与流量稳定后所述流量计检测到的流量值之间的斜率和截距，具体包括：利用Excel软件中的slope函数计算流量稳定后所述待测校准仪检测到的流量值与流量稳定后所述流量计检测到的流量值之间的斜率；利用Excel软件中的intercept函数计算流量稳定后所述待测校准仪检测到的流量值与流量稳定后所述流量计检测到的流量值之间的截距；所述利用相关性函数计算流量稳定后所述待测校准仪检测到的流量值与流量稳定后所述流量计检测到的流量值之间的相关系数，具体包括：利用Excel软件中的correl函数计算流量稳定后所述待测校准仪检测到的流量值与流量稳定后所述流量计检测到的流量值之间的相关系数。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术所公开的气体校准仪的偏差检测系统及方法，将工控机与多串口通信卡连接，从而实现对多个校准仪的数据采集和多条管道的通断控制，能够连续实现多台校准仪的流量数据获取，从而同时实现多个校准仪的偏差检测，提高了检测效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1的气体校准仪的偏差检测系统的系统结构图；图2为本专利技术实施例2的气体校准仪的偏差检测方法的方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种气体校准仪的偏差检测系统及方法，提高检测效率。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1：图1为本专利技术实施例1的气体校准仪的偏差检测系统的系统结构图。参见本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体校准仪的偏差检测系统，其特征在于，包括：校准仪、流量计、工控机和多串口通信卡；所述校准仪为多个；每个所述校准仪的气体入口均与零气源连通，每个所述校准仪的气体出口均与所述流量计的气体入口连通；在每个所述校准仪的气体入口处均设置有一个电磁阀；所述工控机的通信接口与所述多串口通信卡的总线接口连接，所述多串口通信卡的多个端口分别与所述流量计、数字量采集器和多个所述校准仪电连接；所述数字量采集器的多个输出接口分别与多个所述电磁阀电连接；所述校准仪用于控制并采集管道内的流量大小；所述工控机用于向所述校准仪输出流量指令并采集所述校准仪的流量大小，还用于打开待测校准仪所对应的电磁阀，关闭除待测校准仪所对应的电磁阀以外的电磁阀，并采集所述流量计的流量值；在同一时刻，最多只有一个电磁阀处于打开状态。

【技术特征摘要】
1.一种气体校准仪的偏差检测系统，其特征在于，包括：校准仪、流量计、工控机和多串口通信卡；所述校准仪为多个；每个所述校准仪的气体入口均与零气源连通，每个所述校准仪的气体出口均与所述流量计的气体入口连通；在每个所述校准仪的气体入口处均设置有一个电磁阀；所述工控机的通信接口与所述多串口通信卡的总线接口连接，所述多串口通信卡的多个端口分别与所述流量计、数字量采集器和多个所述校准仪电连接；所述数字量采集器的多个输出接口分别与多个所述电磁阀电连接；所述校准仪用于控制并采集管道内的流量大小；所述工控机用于向所述校准仪输出流量指令并采集所述校准仪的流量大小，还用于打开待测校准仪所对应的电磁阀，关闭除待测校准仪所对应的电磁阀以外的电磁阀，并采集所述流量计的流量值；在同一时刻，最多只有一个电磁阀处于打开状态。2.根据权利要求1所述的对流量计进行平行试验的系统，其特征在于，所述数字量采集器还连接有开关电源。3.根据权利要求1所述的对流量计进行平行试验的系统，其特征在于，所述多串口通信卡的型号为MOAXCP-168U。4.根据权利要求3所述的对流量计进行平行试验的系统，其特征在于，所述校准仪的数量为3个，所述多串口通信卡的COM3～COM5接口分别连接一个校准仪；所述多串口通信卡的COM4接口与所述流量计电连接；所述多串口通信卡的COM10接口通过接口转换器与所述数字量采集器连接。5.根据权利要求2或4所述的对流量计进行平行试验的系统，其特征在于，所述数字量采集器的型号为C2000MD88。6.一种气体校准仪的偏差检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1～4中任意一项所述的气体校准仪的偏差检测系统，该方法包括：获取预设的流量指令；打开待测校准仪的气体入口处的电磁阀，关闭除所述待测校准仪以外的校准仪的气体入口处的电磁阀；向所述待测校准仪通入零气；向待测校准仪发送所述预设的流量指令，使所述待测校准仪按照所述预设的流量指令调整开合程度；实时获取所述待测校准仪检测的流量值，根据所述待测校准仪检测的流量值判断流量是否稳定；当流量稳定后获取流量稳定后的所述待测校准仪与所述流量计检测到的流量值；判断是否所有的校准仪均完成检测，得到第一判断结果；若所述第一判断结果表示否，则更换待测校准仪并返回步骤“向待测校准仪发送所述流量指令，使所述待测校准仪按照所述流量指令调整开合程度”；若所述第一判断结果表示是，则根据流量稳定后的所述待测校准仪与所述流量计检测到的流量值判断各个校准仪的检测偏差。7.根据权利要求6所述的气体校准仪的偏差检测方法，其特征在于，所述实时获取所述待测校准仪检测的流量值，根据所述待测校准仪检测的流量值判断流量是否稳定，具体包括：以向待测校准仪发送流量指令的时刻为初始时刻；实时并连续...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈魁，唐邈，郑乃源，郭瑞，元洁，李媛，刘文秀，白宇，肖致美，
申请(专利权)人：天津市生态环境监测中心，
类型：发明
国别省市：天津,12