空气离子检测装置及其校准方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种空气离子检测装置及其校准方法。该装置包括：机箱、采样头、传感器、质量流量控制器、真空泵、微电流放大器、控制模块和电源模块；机箱为恒温机箱，采样头可拆卸地安装在机箱外部，用于收集空气，传感器安装在采样头内部，传感器底部通过气管依次连接质量流量控制器和真空泵，传感器的采集棒通过BNC连接器和同轴电缆连接微电流放大器，控制模块分别与质量流量控制器、真空泵和微电流放大器电连接，用于控制空气流量和计算空气离子浓度，电源模块连接控制模块。本发明专利技术的空气离子检测装置及其校准方法能够对流经传感器的空气流量进行实时检测控制，且能对空气流量和放大器进行不定期校准，以保证空气离子浓度的测量准确度。

Air ion detection device and its calibration method

The invention discloses an air ion detection device and a calibration method thereof. The device includes a case, a sampling head, a sensor, a mass flow controller, a vacuum pump, a micro current amplifier, a control module and a power module; the case is a constant temperature case, and the sampling head is detachably installed outside the case for collecting air, and the sensor is installed inside the sampling head, and the bottom of the sensor is successively connected with the mass flow controller and the vacuum pump through a gas pipe, and the sensor The control module is connected with mass flow controller, vacuum pump and micro current amplifier respectively, which is used to control air flow and calculate air ion concentration. The power module is connected with the control module. The air ion detection device and the calibration method thereof can detect and control the air flow through the sensor in real time, and can calibrate the air flow and the amplifier irregularly to ensure the measurement accuracy of the air ion concentration.

【技术实现步骤摘要】
空气离子检测装置及其校准方法
本专利技术涉及环境检测
，尤其涉及一种空气离子检测装置及其校准方法。
技术介绍
目前测量空气离子浓度大小的仪器多为空气离子浓度测试仪，现有的空气离子浓度测试仪通常采用平板式采集器来收集空气离子，空气离子在极化板与捕集板之间的极化电场的作用下，将各自携带不同极性的电荷转移到极化板与捕集板上，形成一股电流并由此计算出空气中离子的浓度；但由于空气湿度和温度的影响，现有的平板式空气离子测试仪的测量准确度相对较低。其中，为了降低空气湿度和温度变化对测量结果的影响，现有的空气离子浓度测试仪通过利用电热膜、加热网和风扇来实现加热驱湿功能，从而降低空气湿度和温度的影响。专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：现有的空气离子浓度测试仪由于设置有风扇，会导致该测试仪在测试时的空气流量及流速不稳定，容易形成湍流；现有的测试仪没有对空气流量进行测量，在长时间作业的情况下，无法保证空气流量稳定，会严重影响空气离子浓度的测量准确度；现有的测试仪没有温度控制，在测试时会出现严重的温漂现象，导致测量结果不准确；此外，现有的测试仪无法对空气流量和放大器进行校准，可能会导致最终的测量结果出现偏差。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种空气离子检测装置及其校准方法。为此，本专利技术公开了一种空气离子检测装置，所述装置包括：机箱、采样头、传感器、质量流量控制器、真空泵、微电流放大器、控制模块和电源模块；所述机箱为恒温机箱；所述采样头可拆卸地安装在所述机箱外部，用于收集空气；所述传感器安装在所述采样头内部，用于接收所述采样头收集到的空气并将所述空气中的离子转变为电流信号；所述传感器底部通过气管依次连接所述质量流量控制器和所述真空泵；所述传感器的采集棒通过BNC连接器和同轴电缆连接所述微电流放大器；所述控制模块分别与所述质量流量控制器、所述真空泵和所述微电流放大器电连接，所述控制模块用于控制空气流量和计算空气离子浓度；所述电源模块连接所述控制模块，用于为所述控制模块提供直流电能。进一步地，在所述空气离子检测装置中，所述装置还包括反吹模块，所述反吹模块包括电动三通球阀和反吹器；所述电动三通球阀设置在所述传感器与所述质量流量控制器间，所述电动三通球阀的公共口通过气管连接所述传感器底部，所述电动三通球阀的常开口通过气管连接所述质量流量控制器；所述反吹器一端通过气管连接所述电动三通球阀的常闭口，另一端通过气管连接所述真空泵；所述电动三通球阀和所述反吹器分别与所述控制模块电连接。进一步地，在所述空气离子检测装置中，所述装置还包括空气过滤器，所述空气过滤器通过气管安装在所述电动三通球阀的公共口与所述传感器底部间。进一步地，在所述空气离子检测装置中，所述控制模块包括控制电路和工控机；所述工控机通过所述控制电路连接所述质量流量控制器、所述真空泵、所述微电流放大器、所述电动三通球阀和所述反吹器。进一步地，在所述空气离子检测装置中，所述装置还包括显示控制模块；所述显示控制模块为触摸屏，所述触摸屏安装在所述机箱外部并连接所述工控机，所述触摸屏用于显示所述工控机的控制参数和测量信息。进一步地，在所述空气离子检测装置中，所述装置还包括无线传输模块；所述无线传输模块连接所述工控机，用于实现所述工控机的远程调控。进一步地，在所述空气离子检测装置中，所述机箱为上下仓结构，所述机箱的上仓与下仓采用隔板分隔开，所述隔板上安装有恒温空调，所述恒温空调与所述控制模块电连接，所述机箱四周及所述隔板下端面均铺设有保温棉。进一步地，在所述空气离子检测装置中，所述采样头采用螺栓连接方式可拆卸地安装在所述机箱上。此外，本专利技术还公开了一种用于上述的空气离子检测装置的流量校准方法，所述流量校准方法包括：将所述采样头拆下，并在所述采样头安装位置上安装校准专用采样头，并将所述校准专用采样头连接至已经过计量校准的流量计；启动所述控制模块的流量校准程序；等待所述控制模块的检测数据稳定后，将所述流量计测得的空气流量数据输入所述流量校准程序，以完成流量校准。此外，本专利技术还公开了一种用于上述的空气离子检测装置的放大器检测方法，所述放大器校准方法包括：将所述传感器与所述微电流放大器的连接线拆下，将所述微电流放大器通过同轴电缆连接到已经过计量校准的微电流源；启动所述控制模块的电流校准程序；等待所述控制模块的检测数据稳定后，将所述微电流源产生的电流数据输入所述电流校准程序，以完成所述微电流放大器的校准。本专利技术技术方案的主要优点如下：本专利技术的空气离子检测装置及其校准方法能够对流经传感器的空气流量进行实时检测控制，并保证空气气流平稳，且能够使运行温度保持稳定，有效地保证了空气离子浓度的测量准确度；同时，能够对空气流量和放大器进行不定期校准，能保证在长时间使用的情况下，空气离子浓度的测量准确度。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术一个实施例的空气离子检测装置的内部结构示意图；图2为本专利技术一个实施例的空气离子检测装置的外部结构示意图。附图标记说明：1-机箱、2-采样头、3-传感器、4-质量流量控制器、5-真空泵、6-微电流放大器、7-电动三通球阀、8—反吹器、9-空气过滤器、10-控制电路、11-工控机、12-触摸屏、13-无线传输模块、14-恒温空调、15-直流电源、16-天线。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，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。以下结合附图，详细说明本专利技术实施例提供的技术方案。第一方面，如附图1所示，本专利技术实施例提供了一种空气离子检测装置，该空气离子检测装置包括：机箱1、采样头2、传感器3、质量流量控制器4、真空泵5、微电流放大器6、控制模块和电源模块；机箱1为恒温机箱；采样头2可拆卸地安装在机箱1外部，用于收集空气；传感器3安装在采样头2内部，用于接收采样头2收集到的空气并将空气中的离子转变为电流信号；传感器3底部通过气管依次连接质量流量控制器4和真空泵5；传感器3的采集棒通过BNC连接器和同轴电缆连接微电流放大器6；控制模块分别与质量流量控制器4、真空泵5和微电流放大器6电连接，控制模块用于控制空气流量和计算空气离子浓度；电源模块连接控制模块，用于为控制模块提供直流电能。以下对本专利技术实施例提供的空气离子检测装置的结构及工作原理进行具体说明。...

【技术保护点】
1.一种空气离子检测装置，其特征在于，所述装置包括：机箱(1)、采样头(2)、传感器(3)、质量流量控制器(4)、真空泵(5)、微电流放大器(6)、控制模块和电源模块；/n所述机箱(1)为恒温机箱；/n所述采样头(2)可拆卸地安装在所述机箱(1)外部，用于收集空气；/n所述传感器(3)安装在所述采样头(2)内部，用于接收所述采样头(2)收集到的空气并将所述空气中的离子转变为电流信号；/n所述传感器(3)底部通过气管依次连接所述质量流量控制器(4)和所述真空泵(5)；/n所述传感器(3)的采集棒通过BNC连接器和同轴电缆连接所述微电流放大器(6)；/n所述控制模块分别与所述质量流量控制器(4)、所述真空泵(5)和所述微电流放大器(6)电连接，所述控制模块用于控制空气流量和计算空气离子浓度；/n所述电源模块连接所述控制模块，用于为所述控制模块提供直流电能。/n

【技术特征摘要】
1.一种空气离子检测装置，其特征在于，所述装置包括：机箱(1)、采样头(2)、传感器(3)、质量流量控制器(4)、真空泵(5)、微电流放大器(6)、控制模块和电源模块；
所述机箱(1)为恒温机箱；
所述采样头(2)可拆卸地安装在所述机箱(1)外部，用于收集空气；
所述传感器(3)安装在所述采样头(2)内部，用于接收所述采样头(2)收集到的空气并将所述空气中的离子转变为电流信号；
所述传感器(3)底部通过气管依次连接所述质量流量控制器(4)和所述真空泵(5)；
所述传感器(3)的采集棒通过BNC连接器和同轴电缆连接所述微电流放大器(6)；
所述控制模块分别与所述质量流量控制器(4)、所述真空泵(5)和所述微电流放大器(6)电连接，所述控制模块用于控制空气流量和计算空气离子浓度；
所述电源模块连接所述控制模块，用于为所述控制模块提供直流电能。


2.根据权利要求1所述的空气离子检测装置，其特征在于，所述装置还包括反吹模块，所述反吹模块包括电动三通球阀(7)和反吹器(8)；
所述电动三通球阀(7)设置在所述传感器(3)与所述质量流量控制器(4)之间，所述电动三通球阀(7)的公共口通过气管连接所述传感器(3)底部，所述电动三通球阀(7)的常开口通过气管连接所述质量流量控制器(4)；
所述反吹器(8)一端通过气管连接所述电动三通球阀(7)的常闭口，另一端通过气管连接所述真空泵(5)；
所述电动三通球阀(7)和所述反吹器(8)分别与所述控制模块电连接。


3.根据权利要求2所述的空气离子检测装置，其特征在于，所述装置还包括空气过滤器(9)，所述空气过滤器(9)通过气管安装在所述电动三通球阀(7)的公共口与所述传感器(3)底部间。


4.根据权利要求3所述的空气离子检测装置，其特征在于，所述控制模块包括控制电路(10)和工控机(11)；
所述工控机(11)通过所述控制电路(10)连接所述质量流量控制器(4)、所述真空泵(5)、所述微电流放大器(6)、所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴军，潘浩，李海军，骆莹，黄铭，宋汇涓，陈晨，
申请(专利权)人：北京圣通和科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11