一种基于红外吸收法隧道一氧化碳含量检测仪的校准装置及方法制造方法及图纸

一种基于红外吸收法隧道一氧化碳含量检测仪的校准装置及方法属于隧道环境中一氧化碳气体浓度检测领域，包括一氧化碳标准气瓶、排气囊和支撑装置，其中一氧化碳标准气瓶包括氟化钙窗口片、石英玻璃管、密封圈、气阀、柔性管，排气囊包括囊体、密封夹紧装置和进出口，支撑装置包括直线导轨、安装支座和可调支座；一氧化碳标准器的设计。本发明专利技术对标准器两端窗口玻璃进行选型以使相应波段的红外线有尽可能大的透射率；消除空气中其他气体和尘埃粒子的影响。本发明专利技术在标准器两端，与发射接收器之间存在的空间，可能会有其他气体和尘埃粒子吸收相应波段的红外线，为了排除此类影响，采取吹氮法加以解决。

A calibration device and method of tunnel carbon monoxide content detector based on infrared absorption method

【技术实现步骤摘要】
一种基于红外吸收法隧道一氧化碳含量检测仪的校准装置及方法
本专利技术属于隧道环境中一氧化碳气体浓度检测的设备及方法。
技术介绍
隧道一氧化碳含量检测仪：可用于隧道环境中一氧化碳气体浓度检测的设备，一般包括传感器、分析装置、显示或传送装置等。红外吸收：当分子本身固有的振动频率和转动频率同红外辐射中某一波段的频率相同时，分子便吸收这一波段的红外辐射，使红外辐射能量转化为分子振动和转动动能。随着我国公路交通建设的不断发展，隧道在公路建设中的使用越来越多，单条隧道的最大长度也不断被刷新纪录。但隧道作为一个较封闭的场所，空气流动和交换不足，很容易造成汽车排放尾气的累积，造成一氧化碳浓度的上升，从而严重危及行人和行车安全。因此，实现对隧道一氧化碳浓度的检测报警变得十分必要。目前进行隧道一氧化碳浓度检测通常使用隧道一氧化碳含量检测仪，根据其技术原理进行区分，主要有非分散红外吸收法和电化学法。基于电化学法的一氧化碳含量检测仪，其工作原理决定了其存在较长的反应时间，另外由于其工作过程会造成附近一氧化碳浓度的降低，若要实现相对准确的一氧化碳浓度检测，应当采取措施加快附近空气的流通，目前一般采取泵吸的方式，但这带来进一步的问题就是空气中尘埃粒子在进气口处的加速累积，必须采取措施加以过滤，对于长时间使用的电化学一氧化碳含量检测仪，必须定期进行过滤装置的更换，使得电化学一氧化碳含量检测仪的使用大大受限。基于非分散红外吸收法的一氧化碳含量检测仪，具有灵敏度和精度比较高，响应快，选择性良好，可靠性高，寿命长等优势，另外，由于其可以与能见度检测共用光路和光学装置，使得其在隧道一氧化碳浓度检测方面表现出较强的优势。但电化学隧道一氧化碳含量检测仪已存在类似产品的检定规程，其市场相对比较规范化，而非分散红外吸收一氧化碳含量检测仪却没有对应的检定规程可参考，更没有成熟的校准装置。为了规范非分散红外吸收隧道一氧化碳含量检测仪的使用，迫切需要研制相应的校准装置对其进行定期校准，以促进相关行业水平提升的目的。目前国内尚无红外吸收的隧道一氧化碳含量检测仪的校准装置，但有基于红外吸收法的其他气体检测仪的校准装置，比如红外吸收法的甲烷气体检测报警器校准装置，其通过制作特定标准值(LEL*m)的甲烷气筒作为标准器，对红外吸收法的甲烷气体检测报警器进行试验验证，证明校准装置准确有效，并得到CNAS认可。但由于校准环境、所校准气体成分以及需校准产品结构的差异，该装置并不能直接用来校准红外吸收的隧道一氧化碳含量检测仪，需要设计专门的校准装置对其进行校准。若采用现有校准装置对红外吸收的隧道一氧化碳含量检测仪进行校准，将存在以下缺点：1)降低红外波段透射率。现有校准装置的标准器所选用材料将大大降低一氧化碳气体对应红外波段的透射率；2)受其他气体干扰。由于校准装置的标准器两端未做相应处理，在隧道现场校准时，标准器两端附近的其他气体和尘埃粒子将造成干扰，影响一氧化碳的检测精度；3)造成材料浪费。受工作原理的影响，校准装置应具备足够的长度，这无疑将增加材料浪费，应采取其他措施加以解决；4)进出口设计不当。受检测气体密度的影响，现有校准装置进出口设计将变得不合理，应根据气体密度关系进行重新设计。
技术实现思路
本专利所述基于红外吸收法隧道一氧化碳含量检测仪的校准装置主要由一氧化碳标准气瓶、排气囊和支撑装置组成，其中一氧化碳标准气瓶和排气囊的结构设计为本专利在相关领域的首次提出，一氧化碳标准气瓶为本专利的独特性设计，由氟化钙窗口片、石英玻璃管、密封圈、气阀、柔性管组成，排气囊是为实现排空间隙气体而专门设计的结构，由囊体、密封夹紧装置和进出口组成，支撑装置由直线导轨、安装支座和可调支座组成，校准装置整体的硬件连接图如图1所示。一种基于红外吸收法隧道一氧化碳含量检测仪的校准装置，其特征在于：包括一氧化碳标准气瓶、排气囊和支撑装置，其中一氧化碳标准气瓶包括氟化钙窗口片、石英玻璃管、密封圈、气阀、柔性管，排气囊包括囊体、密封夹紧装置和进出口，支撑装置包括直线导轨、安装支座和可调支座；一氧化碳标准气瓶的中间段为两端开口的柔性管，两端开口的内管壁与环形密封圈的外缘粘接，保证二者之间的完全气密，环形密封圈套接在石英玻璃管的一端，形成密封，而石英玻璃管的另一端则与氟化钙窗口片紧密粘接；在柔性管以及石英玻璃管的中段设有进出口，进出口装有气阀；排气囊为椭球状，在长轴的两端设有开口，一端与校准设备套接，另一端与一氧化碳标准气瓶的石英玻璃管套接；排气囊设有进气口和排气口；一氧化碳标准气瓶和排气囊的同轴线安装；直线导轨固定于平整的工作台，其上设有4只滑块，外侧的2只用于固定安装支座，内侧的2只用于固定可调支座，均可在直线导轨上滑动和锁紧。应用所述的装置的方法，其特征在于：分别将氟化钙窗口片和石英玻璃管以及密封圈与柔性管进行严密粘接，确保气密性；旋转气阀旋钮，关闭两个出气口；打开进气口，将标准气瓶内部气体吸净，同时，将进气口气阀关闭；将一氧化碳标准气体瓶与进气口连接，同时打开进气口气阀，注入一氧化碳标准气体，待柔性管鼓起后，停止注入一氧化碳标准气体，并将标准气瓶内部气体吸净，如此重复3～5次，在最后一次注入一氧化碳标准气体后，注气的同时关闭进气口气阀，然后停止注气；不同浓度的一氧化碳标准气瓶和氮气瓶制作流程均照此进行，直至完成所有标准气瓶的制作；安装校准装置，使被检设备光轴与直线导轨平行；将氮气瓶安装到可调支座，调节支座高度，以使标准气瓶轴线与被检设备光轴平行，并在同一高度；将氮气输入排气囊，进行校准前的吹氮准备；用一氧化碳标准气瓶替代氮气瓶，进行吹氮准备并测试读数；再依次使用一氧化碳标准气瓶和一氧化碳标准气瓶替代一氧化碳标准气瓶，同样进行吹氮准备并测试读数，直至测试完毕。一氧化碳标准器的设计。对标准器两端窗口玻璃进行选型以使相应波段的红外线有尽可能大的透射率；在加长标准器尺寸的同时减少材料消耗以及提升便携性，设计中间段为柔性的标准器。消除空气中其他气体和尘埃粒子的影响。在标准器两端，与发射接收器之间存在的空间，可能会有其他气体和尘埃粒子吸收相应波段的红外线，为了排除此类影响，采取吹氮法加以解决。附图说明图1基于红外吸收法隧道一氧化碳含量检测仪的校准装置硬件连接示意图图1中，1为被检设备部件，2为排气囊进口，用以将含氮量大于99％的高纯氮气输入排气囊，3为进气口，用于一氧化碳标准气体的输入，带调节气阀，4为石英玻璃管，5为氟化钙窗口片，6为柔性管，其长度可根据不同检测仪的不同安装距离进行定制，7为密封圈，8为出气口，用于制作一氧化碳标准气瓶时排出杂气，带调节气阀，9为排气囊出气口，用于排出排气囊内部的杂气，10为安装支座，用于安装被检设备，11为直线导轨，12为可调支座，用于标准气瓶的垂向位置调节和定位。图2一氧化碳标准气瓶的制作流程图图3校准装置安装流程图图4校准前的吹氮准备流程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于红外吸收法隧道一氧化碳含量检测仪的校准装置，其特征在于：/n包括一氧化碳标准气瓶、排气囊和支撑装置，其中一氧化碳标准气瓶包括氟化钙窗口片、石英玻璃管、密封圈、气阀、柔性管，排气囊包括囊体、密封夹紧装置和进出口，支撑装置包括直线导轨、安装支座和可调支座；/n一氧化碳标准气瓶的中间段为两端开口的柔性管，两端开口的内管壁与环形密封圈的外缘粘接，保证二者之间的完全气密，环形密封圈套接在石英玻璃管的一端，形成密封，而石英玻璃管的另一端则与氟化钙窗口片紧密粘接；在柔性管以及石英玻璃管的中段设有进出口，进出口装有气阀；/n排气囊为椭球状，在长轴的两端设有开口，一端与校准设备套接，另一端与一氧化碳标准气瓶的石英玻璃管套接；排气囊设有进气口和排气口；/n一氧化碳标准气瓶和排气囊的同轴线安装；/n直线导轨固定于平整的工作台，其上设有4只滑块，外侧的2只用于固定安装支座，内侧的2只用于固定可调支座，均可在直线导轨上滑动和锁紧。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于红外吸收法隧道一氧化碳含量检测仪的校准装置，其特征在于：
包括一氧化碳标准气瓶、排气囊和支撑装置，其中一氧化碳标准气瓶包括氟化钙窗口片、石英玻璃管、密封圈、气阀、柔性管，排气囊包括囊体、密封夹紧装置和进出口，支撑装置包括直线导轨、安装支座和可调支座；
一氧化碳标准气瓶的中间段为两端开口的柔性管，两端开口的内管壁与环形密封圈的外缘粘接，保证二者之间的完全气密，环形密封圈套接在石英玻璃管的一端，形成密封，而石英玻璃管的另一端则与氟化钙窗口片紧密粘接；在柔性管以及石英玻璃管的中段设有进出口，进出口装有气阀；
排气囊为椭球状，在长轴的两端设有开口，一端与校准设备套接，另一端与一氧化碳标准气瓶的石英玻璃管套接；排气囊设有进气口和排气口；
一氧化碳标准气瓶和排气囊的同轴线安装；
直线导轨固定于平整的工作台，其上设有4只滑块，外侧的2只用于固定安装支座，内侧的2只用于固定可调支座，均可在直线导轨上滑动和锁紧。


2.应用如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓坤，何华阳，薛瑛琪，王露婉，王梦婕，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11