基于STM32的智能液态蒸发式VOC气体测试方法技术

基于STM32的智能液态蒸发式VOC气体测试方法，属于气敏元件性能测试领域。技术方案步骤如下：当配气过程开始时，载气N2转向测试箱入口1，配气体箱入口及出口都保持关闭，微量进样泵保持目标液体蒸发速度所对应的推进速度，推进目标液体进入蒸发炉蒸发；当推进时间等于所推进气体浓度达到目标气体浓度时，配气箱入口和出口开启，载气N2转向配气箱入口，配气箱出口通向测试箱入口2，测试计时开始；有益效果是:本发明专利技术将液态的VOC气体通过液态蒸发的办法蒸发成气态的VOC气体，通过单片机STM32控制流量泵从而控制液体注入的流速和蒸发的速度；通过单片机控制载气的流速将所蒸发好的混合气体均匀地送入气敏元件测试箱进行元件测试。

Intelligent Liquid Evaporative VOC Gas Testing Method Based on STM32

【技术实现步骤摘要】
基于STM32的智能液态蒸发式VOC气体测试方法
本专利技术属于气敏元件性能测试领域，尤其涉及一种基于STM32的智能液态蒸发式VOC气体测试方法。
技术介绍
VOC气体检测非常重要，半导体气体传感器用于测试VOC气体动态测试系统系统由于受到环境、地理位置、气体安全、体积庞大、成本高等诸多等因素影响限制了气敏元件性能的研究与分析，急需一种能克服上述因素影响所带来的问题，能够将液态的VOC气体通过液态蒸发的办法蒸发成气态的VOC气体，能有效控制液体注入的流速和蒸发的速度的测试仪器。
技术实现思路
为了获得一种克服上述各类因素影响所带来的问题，本专利技术提供一种基于STM32的智能液态蒸发式VOC气体测试方法，该方法将液态的VOC气体通过液态蒸发的办法蒸发成气态的VOC气体，通过单片机STM32控制流量泵从而控制液体注入的流速和蒸发的速度；通过单片机控制载气的流速将所蒸发好的混合气体均匀地送入气敏元件测试箱进行元件测试。技术方案如下：一种基于STM32的智能液态蒸发式VOC气体测试方法，步骤如下：S1、打开进气与出气通道，通入N2，使配气箱内保持N2环境，保持出气，测试箱、配气箱内气压保持恒定；S2、当配气过程开始时，载气N2转向测试箱入口1，配气体箱入口及出口都保持关闭，微量进样泵保持目标液体蒸发速度所对应的推进速度，推进目标液体进入蒸发炉蒸发；S3、当推进时间等于所推进气体浓度达到目标气体浓度时，配气箱入口和出口开启，载气N2转向配气箱入口，配气箱出口通向测试箱入口2，测试计时开始；S4、测试过程结束后，N2转向测试箱入口1进行扫气，配气箱入口和出口关闭；S5、当测试浓度增加，则在箱内原有浓度基础上，增加液体注入量，并调整进样泵与目标气体浓度一致的推进速度；S6、当箱内气体浓度达到目标浓度后，载气通道转向测试箱入口，配气箱出口转向测试箱，依次进行测试。进一步的，配气测试过程步骤如下：T1、设定目标气体浓度；T2、计算微量进样泵推进速度V，推进时间Xs；T3、将N2阀门开关通向测试箱；T4、当通气时间N大于等于推进时间Xs，N2阀门转向配气箱入口，配气箱出口通向测试箱；T5、设定配气时间Ys，当通气时间N大于等于推进时间Ys，N2阀门转向测试箱，配气箱入口出口关闭；T6、设定扫气时间Zs，当通气时间N大于等于扫气时间Zs，测试过程结束。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的基于STM32的智能液态蒸发式VOC气体测试方法将液态的VOC气体通过液态蒸发的办法蒸发成气态的VOC气体，通过单片机STM32控制流量泵从而控制液体注入的流速和蒸发的速度；通过单片机控制载气的流速将所蒸发好的混合气体均匀地送入气敏元件测试箱进行元件测试。附图说明图1是本专利技术基于STM32的智能液态蒸发式VOC气体测试表征仪的结构图；图2是本专利技术基于STM32的VOC气体液态蒸发配气表征控制系统原理框图；图3是本专利技术液体蒸发炉结构图；图4是本专利技术温度测量控制电路示意图；图5是本专利技术温度控制电路示意图；图6是本专利技术配气系统硬件结构示意图；图7是本专利技术配气系统配气测试过程程序流程图；图8是本专利技术气敏元件平面图；图9是本专利技术气敏元件测试电路图。具体实施方式下面结合附图1-9对基于STM32的基于STM32的智能液态蒸发式VOC气体测试方法做进一步说明。实施例1一种基于STM32的智能液态蒸发式VOC气体测试表征仪，包括：配气进液控制器、配气箱、气敏测试系统、N2气瓶、上位机、液体蒸发炉，所述液体蒸发炉内置于所述配气箱，所述配气进液控制器与所述液体蒸发炉连接，所述配气箱的入口通过三通阀分别与所述气敏测试系统、N2气瓶连接，所述配气箱的出口与所述气敏测试系统连接，所述气敏测试系统与所述上位机连接。进一步的，所述配气进液控制器采用STM32单片机作为核心控制单元。进一步的，所述气敏测试系统包括测试箱和气敏元件，所述气敏元件内置于测试箱中，所述气敏元件与所述上位机连接，所述测试箱上设置有测试箱入口1、测试箱入口2和测试箱排气口。进一步的，所述气敏元件包括一对加热电极和两对测试电极。进一步的，所述液体蒸发炉包括液体蒸发池、交流陶瓷加热板、C型304钢架和信号线，所述C型304钢架与所述交流陶瓷加热板连接，所述交流陶瓷加热板上设置所述液体蒸发池，所述C型304钢架上设置所述信号线。还包括微量进样泵，所述微量进样泵设置在所述配气箱入口、出口、测试箱入口1和入口2处。本专利技术还包括基于STM32的智能液态蒸发式VOC气体测试方法，使用上述测试表征仪进行测试，步骤如下：S1、打开进气与出气通道，通入N2，使配气箱内保持N2环境，保持出气，测试箱、配气箱内气压保持恒定；S2、当配气过程开始时，载气N2转向测试箱入口1，配气体箱入口及出口都保持关闭，微量进样泵保持目标液体蒸发速度所对应的推进速度，推进目标液体进入蒸发炉蒸发；S3、当推进时间等于所推进气体浓度达到目标气体浓度时，配气箱入口和出口开启，载气N2转向配气箱入口，配气箱出口通向测试箱入口2，测试计时开始；S4、测试过程结束后，N2转向测试箱入口1进行扫气，配气箱入口和出口关闭；S5、当测试浓度增加，则在箱内原有浓度基础上，增加液体注入量，并调整进样泵与目标气体浓度一致的推进速度；S6、当箱内气体浓度达到目标浓度后，载气通道转向测试箱入口，配气箱出口转向测试箱，依次进行测试。进一步的，配气测试过程步骤如下：T1、设定目标气体浓度；T2、计算微量进样泵推进速度V，推进时间Xs；T3、将N2阀门开关通向测试箱；T4、当通气时间N大于等于推进时间Xs，N2阀门转向配气箱入口，配气箱出口通向测试箱；T5、设定配气时间Ys，当通气时间N大于等于推进时间Ys，N2阀门转向测试箱，配气箱入口出口关闭；T6、设定扫气时间Zs，当通气时间N大于等于扫气时间Zs，测试过程结束。实施例2基于STM32的智能液态蒸发式VOC气体测试表征仪的结构图如图1所示。1.液体蒸发炉温度控制：硬件：蒸发皿，304钢，加热材料：交流恒温PTC陶瓷加热板，作为加热模块，尺寸约为15mm*30mm(0～200)功率220V。加热炉温度通过STM32控制升温和降温,不同的VOC气体由于有不同的沸点，蒸发器的温度控制范围0℃～250℃；选用K型热电偶温度传感器作为感温大元件。当其工作时，热电偶传感器感测到加热板温度，经过冷端温度补偿、信号放大、模数转换等处理，输入到STM32，与设定值进行比较；温度控制电路采用基于PID控制算法的固态继电器，并将控制信号输出到执行器，通过控制输出电流，达到控制电阻炉温度的目的。其温度测量控制电路如图4所示，温度控制电路如图5所示。2.配气过程及流速控制：系统硬件：N2气瓶(购于光明特气)；阀门控制器，二通阀和三通阀，配气系统硬件结构图示意图如图6所示。液-气配气过程描述：从测试过程开始，打开进气与出气通道，以1000sccm流速由质量流量控制器通入N2，使箱内保持N2环境，保持出气，测试箱，配气箱内气压保持恒定。A.当配气过程开始时，载气N2转向测试箱入口1，配气体箱入口及出口都保持关闭，微量进样泵保持目标液体蒸发速度所对应的推进速度(V)推进目标液体进入蒸发炉蒸发，当推进时间等于所推进气体浓度达到目标气体浓度时，测试过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于STM32的智能液态蒸发式VOC气体测试方法，其特征在于，步骤如下：S1、打开进气与出气通道，通入N2，使配气箱内保持N2环境，保持出气，测试箱、配气箱内气压保持恒定；S2、当配气过程开始时，载气N2转向测试箱入口1，配气体箱入口及出口都保持关闭，微量进样泵保持目标液体蒸发速度所对应的推进速度，推进目标液体进入蒸发炉蒸发；S3、当推进时间等于所推进气体浓度达到目标气体浓度时，配气箱入口和出口开启，载气N2转向配气箱入口，配气箱出口通向测试箱入口2，测试计时开始；S4、测试过程结束后，N2转向测试箱入口1进行扫气，配气箱入口和出口关闭；S5、当测试浓度增加，则在配气箱内原有浓度基础上，增加液体注入量，并调整微量进样泵与目标气体浓度一致的推进速度；S6、当配气箱内气体浓度达到目标浓度后，载气通道转向测试箱入口，配气箱出口转向测试箱，依次进行测试。

【技术特征摘要】
1.一种基于STM32的智能液态蒸发式VOC气体测试方法，其特征在于，步骤如下：S1、打开进气与出气通道，通入N2，使配气箱内保持N2环境，保持出气，测试箱、配气箱内气压保持恒定；S2、当配气过程开始时，载气N2转向测试箱入口1，配气体箱入口及出口都保持关闭，微量进样泵保持目标液体蒸发速度所对应的推进速度，推进目标液体进入蒸发炉蒸发；S3、当推进时间等于所推进气体浓度达到目标气体浓度时，配气箱入口和出口开启，载气N2转向配气箱入口，配气箱出口通向测试箱入口2，测试计时开始；S4、测试过程结束后，N2转向测试箱入口1进行扫气，配气箱入口和出口关闭；S5、当测试浓度增加，则在配气箱内原有浓度基础上，增加液体注入...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑雁公，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33