本发明专利技术提供一种应用于气体监测的恒压变温装置及方法,该装置包括:由腔体和可移动腔体壁组成密闭腔体,缠绕于腔体外壁的进气管与腔体连通,温压传感器检测密闭腔体内的温度和压力发送至控制器,电机根据控制器基于压力生成的加压信号或释压信号驱动可移动腔体壁移动,设置于进气管外侧对进气管进行加热的片状加热器,根据控制器发送的预设温度执行信号对进气管进行加热,以及根据控制器基于温度生成的加热信号调整加热值。在本方案中,由控制器根据接收到的温度和压力调整片状加热器对输入密闭腔体的气体,控制电机驱动可移动腔体壁调节密闭腔体体积,以便于对气体温度变化过程中造成的压力变化量进行调节,从而在密闭环境中实现恒压变温的目的。中实现恒压变温的目的。中实现恒压变温的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于气体监测的恒压变温装置及方法
[0001]本专利技术涉及气体检测
,具体涉及一种应用于气体监测的恒压变温装置及方法。
技术介绍
[0002]气体传感器是一种电子传感器,能检测大气或气体污染物信息并转变成电信号输出,但是,输出的信号只能分析测量对象的变化趋势,无法准确获取数值信息,因此需要校准气体传感器来解决上述这一问题,其中一种校准方法是基于连续变化的环境变量的校准。对于气体传感器而言,其输出的信号变化除了受到气体浓度变化的影响,还受到气体的温度和压力变化的影响。人们通常是在恒压状态下,通过改变气温来采集温度变化对气体传感器输出信号的影响,基于所述影响对气体传感器校准。
[0003]对于一些有毒气体,如一氧化碳等要求气体在封闭条件下实验,而现有封闭的气体实验装置的体积无法随温度变化而改变,在对一定量的气体进行恒压变温试验时,基于理想气体定律(pV=nRT),由于气温T改变,而气体体积V、气体物质的量n和摩尔气体常数R都不变,导致气压压力p随之改变,因此难以达到恒压变温的要求。
技术实现思路
[0004]有鉴于此,本专利技术实施例提供一种应用于气体监测的恒压变温装置及方法,以实现气体在封闭条件下的恒压变温。
[0005]为实现上述目的,本专利技术实施例提供如下技术方案:
[0006]本专利技术实施例第一方面公开了一种应用于气体监测的恒压变温装置,包括:腔体、进气管、加热器、可移动腔体壁、电机、控制器、温压传感器、第一排气孔和第二排气孔;
[0007]所述腔体和所述可移动腔体壁组成用于存放气体的密闭腔体;
[0008]所述进气管(2)为软管,所述进气管(2)缠绕于所述腔体(1)外壁,所述进气管(2)的一端连通所述腔体(1),用于将所述气体输入至所述密闭腔体;
[0009]所述密闭腔体内设置有温压测试点,所述温压传感器通过所述温压测试点检测所述密闭腔体内的温度和压力,并将所述温度和所述压力发送至所述控制器;
[0010]所述电机的一端与所述控制器相连,另一端与所述可移动腔体壁连接,所述电机根据所述控制器基于所述压力生成的加压信号或释压信号驱动所述可移动腔体壁移动,以调节所述密闭腔体的体积;
[0011]所述加热器(3)设置于与所述进气管(2)外侧,所述加热器(3)至少与一段所述进气管(2)相接触,所述加热器(3)包括一个或多个片状加热器;
[0012]所述片状加热器(3)的控制端与所述控制器(8)相连,每一所述加热器(3)根据所述控制器(8)发送的预设温度执行信号对由所述进气管(2)输入所述腔体(1)的气体进行加热,以及根据所述控制器(8)基于所述温度生成的加热信号调整加热值,对由所述进气管(2)输入所述腔体(1)的气体进行加热;
[0013]所述第一排气孔设置于所述腔体上,用于将所述气体排出所述密闭腔体;
[0014]所述第二排气孔设置于所述腔体上与所述进气管连通,所述第二排气孔排出的气体通过所述进气管重新输入到所述密闭腔体。
[0015]可选的,所述装置还包括弹性密封布;
[0016]所述弹性密封布设置在所述腔体与可移动腔体壁之间,用于密封所述腔体和所述可移动腔体壁之间的间隙,且当所述电机驱动所述可移动腔体壁移动时,所述弹性密封布跟随所述可移动腔体壁的移动拉伸或收缩。
[0017]可选的,若所述温压传感器为一体设计,所述温压测试点设置于所述腔体的内壁或所述可移动腔体壁的内壁;
[0018]若所述温压传感器包括温度传感器和压力传感器,所述温压测试点包括温度测试点和压力测试点;
[0019]所述温度测试点和压力测试点分别设置于所述腔体的内壁或所述可移动腔体壁的内壁,所述温度传感器通过所述温度测试点检测所述密闭腔体内的温度,所述压力传感器通过所述压力测试点检测所述密闭腔体内的压力。
[0020]可选的,所述装置还包括:气体检测传感器,所述密闭腔体内设置有气体检测点;
[0021]所述气体检测传感器通过所述气体检测点检测所述密闭腔体内气体的成分、浓度和/或湿度。
[0022]可选的,所述可移动腔体壁包括可以轴向移动的固态壁。
[0023]可选的,所述装置还包括伸缩杆,所述伸缩杆的一端设置于所述可移动腔体壁上,另一端与所述电机相连,所述电机根据所述控制器基于所述压力生成的加压信号或释压信号驱动所述伸缩杆带动所述可移动腔体壁移动,以调节所述密闭腔体的体积。
[0024]可选的,所述伸缩杆由外伸缩杆和内伸缩杆组成;
[0025]所述内伸缩杆表面带有外螺纹,所述外伸缩杆设有与所述外螺纹吻合的内螺纹孔;
[0026]所述内伸缩杆和外伸缩杆通过螺纹连接;
[0027]所述外伸缩杆固定在所述可移动腔体壁相对于所述腔体的一侧,所述内伸缩杆连接所述电机,当所述电机基于所述加压信号驱动所述内伸缩杆旋转并进入所述外伸缩杆,带动所述可移动腔体壁向靠近所述腔体的一侧移动;当所述电机基于所述释压信号驱动所述内伸缩杆旋转并退出所述外伸缩杆,带动所述可移动腔体壁向远离所述腔体的一侧移动。
[0028]本专利技术实施例第二方面提供了一种恒压变温方法,适用于本专利技术实施例第一方面中所述的应用于气体监测的恒压变温装置,所述应用于气体监测的恒压变温方法包括:
[0029]所述加热器基于所述控制器发送的预设温度执行信号或者加热信号对由所述进气管(2)输入所述腔体(1)的气体进行加热;
[0030]温压传感器实时检测所述密闭腔体内的温度和压力,并将所述温度和压力发送至所述控制器;
[0031]所述控制器根据所述温度生成所述加热信号,并将所述加热信号发送至加热器;
[0032]所述控制器基于所述压力生成的加压信号或释压信号,并根据所述加压信号或释压信号驱动所述可移动腔体壁移动,以调节所述密闭腔体的体积。
[0033]基于上述本专利技术实施例提供的一种应用于气体监测的恒压变温装置及方法,所述应用于气体监测的恒压变温装置包括:由腔体和可移动腔体壁组成的密闭腔体,缠绕于所述腔体外壁向所述密闭腔体输入气体的进气管,检测所述密闭腔体内的温度和压力的温压传感器,设置于所述进气管外侧对所述进气管进行加热的加热器,所述加热器包括一个或多个片状加热器,分别与控制器和所述可移动腔体壁连接的电机,排出所述密闭腔体内气体的第一排气孔,以及与所述进气管连接的第二排气孔。在本方案中,控制器根据温压传感器发送的温度,向片状加热器发送预设温度执行信号和加热信号,片状加热器根据预设温度执行信号加热或根据加热信号调整对进气管进行加热的加热值,控制器根据温压传感器发送的压力生成加压信号或释压信号,控制电机驱动可移动腔体壁向靠近腔体一侧移动或向远离腔体一侧移动,以调节密闭腔体体积,以便于对气体温度变化过程中造成的压力变化量进行调节,从而在密闭环境中实现恒压变温的目的。
附图说明
[0034]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,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于气体监测的恒压变温装置,其特征在于,所述装置包括:腔体(1)、进气管(2)、加热器(3)、可移动腔体壁(5)、电机(7)、控制器(8)、温压传感器(9)、第一排气孔(10)和第二排气孔(11);所述腔体(1)和所述可移动腔体壁(5)组成用于存放气体的密闭腔体;所述进气管(2)为软管,所述进气管(2)缠绕于所述腔体(1)外壁,所述进气管(2)的一端连通所述腔体(1),用于将所述气体输入至所述密闭腔体;所述密闭腔体内设置有温压测试点,所述温压传感器(9)通过所述温压测试点检测所述密闭腔体内的温度和压力,并将所述温度和所述压力发送至所述控制器(8);所述电机(7)的一端与所述控制器(8)相连,另一端与所述可移动腔体壁(5)连接,所述电机(7)根据所述控制器(8)基于所述压力生成的加压信号或释压信号驱动所述可移动腔体壁(5)移动,以调节所述密闭腔体的体积;所述加热器(3)设置于与所述进气管(2)外侧,所述加热器(3)至少与一段所述进气管(2)相接触,所述加热器(3)包括一个或多个片状加热器;所述片状加热器(3)的控制端与所述控制器(8)相连,每一所述加热器(3)根据所述控制器(8)发送的预设温度执行信号对由所述进气管(2)输入所述腔体(1)的气体进行加热,以及根据所述控制器(8)基于所述温度生成的加热信号调整加热值,对由所述进气管(2)输入所述腔体(1)的气体进行加热;所述第一排气孔(10)设置于所述腔体(1)上,用于将所述气体排出所述密闭腔体;所述第二排气孔(11)设置于所述腔体(1)上与所述进气管(2)连通,所述第二排气孔(11)排出的气体通过所述进气管(2)重新输入到所述密闭腔体。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括弹性密封布(4);所述弹性密封布(4)设置在所述腔体(1)与可移动腔体壁(5)之间,用于密封所述腔体(1)和所述可移动腔体壁(5)之间的间隙,且当所述电机(7)驱动所述可移动腔体壁(5)移动时,所述弹性密封布(4)跟随所述可移动腔体壁(5)的移动拉伸或收缩。3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,若所述温压传感器(9)为一体设计,所述温压测试点设置于所述腔体(1)的内壁或所述可移动腔体壁(5)的内壁;若所述温压传感器(9)包括温度传感器和压力传感器,所述温压测试点包括温度测试点和压力测试点;所述温度测试点和压力测试点分别设置于所述腔体(1)的内壁或所述可移动腔体壁(5)的内壁,所述温度传感器通过所述温度测试点检测所述密闭腔体内的温度,所述压力传感器通过所述压力测试点检测所述密闭腔体内的压力。4.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘建华,贾桂萍,
申请(专利权)人:云图启迪南京科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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