一种气体传感器性能检测系统及其检测方法技术方案

本发明专利技术公开一种气体传感器性能检测系统及其检测方法，涉及传感器检测技术领域，包括：检测单元，配气单元和真空系统，配气单元包括气袋、搅拌风扇以及固定筒，气袋与检测单元相连通，密封带紧套在固定筒的外壁上，气袋紧套在密封带上，并利用管箍将气袋与固定筒加压勒紧，搅拌风扇设置在第一固定筒的内腔中；在供气过程中气袋随着内部气体的流逝而不断缩小，袋内气压始终保持与外界压力一致，确保检测单元气仓内气体快速稳定置换，提高了传感器性能检测精度；真空系统增设真空缓冲仓，通过增加真空缓冲仓和气仓罩容积比，实现检测单元气仓罩内快速抽真空。罩内快速抽真空。罩内快速抽真空。

【技术实现步骤摘要】
一种气体传感器性能检测系统及其检测方法


[0001]本专利技术涉及传感器检测
，特别是涉及一种气体传感器性能检测系统及其检测方法。

技术介绍

[0002]气体传感器在环境治理、生产安全和国防军工等领域得到广泛应用，半导体气体传感器因其灵敏度高、稳定性好、成本低、响应恢复时间短、元件结构和检测电路简单等优点，得到快速发展应用，气体传感器性能检测系统是开展气体传感器性能检测试验的平台，根据检测过程中气体的流动与否，将气体传感器检测系统分为静态检测系统和动态检测系统，静态检测系统因其结构简单、操作方便、制造成本低等优点得到广泛应用，静态检测系统的配气方式有两种：一种是仓内配气，首先将传感器安装在反应仓内，随后的配气过程在反应仓内进行，此种配气方式的特点是配气过程和气敏元件响应特性检测过程同时进行，导致响应特性检测结果受配气过程影响；另一种是仓外配气，首先将传感器安装在反应仓内，随后利用反应仓外的气体流量计和混气罐完成配气混匀，再将混合均匀的气体导入到反应仓内，虽然这种仓外配气方法实现了气体传感器响应过程和配气过程的分离，但同时也带来了一些对气敏检测结果产生影响的其它因素，具体表现在以下两个方面：
[0003](1)仓外配气最关键的是快速实现仓内气体置换，降低气体置换时间对响应和恢复特性检测结果的影响，传统的仓外配气过程是，首先利用真空泵将气仓罩内气体抽出，再通过气管将经过气体流量计和混气罐混合后的气体通入到气仓罩内，在此过程中，受限于真空泵抽气速度，仓内气体排空需要一定时间，另外，在配气腔体向气仓罩输送气体的过程中，配气腔气压始终高于气仓罩气压，导致气仓罩气压达到外界大气压后，会继续升高，为防止此问题，需降低配气腔和反应仓的气压差，导致气体进入反应仓的流速降低，进而导致气体充满反应仓时间加长，抽气和进气时间将伴随气体传感器性能检测过程，影响气体传感器响应和恢复特性检测结果，缩短排气和进气时间能够有效降低其对检测结果的影响。
[0004](2)采用气体流量计进行仓外配气存在混合气体浓度下限；控制流量比的配气方法采用调控背景气体和被检测气体流量比值实现混合气体浓度控制，受限于流量计最小流量限制，混合气体浓度存在一定的下限，一般情况下，当混合气体浓度低于100ppm，就不适合采用此种配气方法。
[0005]因此，亟需一种反应仓气体快速置换、检测精度高、且能够突破混合气体浓度下限的气体传感器性能检测系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种气体传感器性能检测系统及其检测方法，以解决上述现有技术存在的问题，利用第一气袋与气仓罩的气压差为检测单元供气，在供气过程中第一气袋随着内部气体的流逝而不断缩小，由于第一气袋可变性的特性，第一气袋内部气压始终保持与外界压力一致，以此实现气仓罩气压达到外界大气压后自动停止供气，消除传统
供气方式存在的气压过冲问题，提高了检测精度，而且通过设置第一固定筒以及搅拌器，能够在不损坏第一气袋的情况下是实现背景气与检测气的快速混合，通过更换不同容积的第一气袋能够在检测气供入量一定的情况下，改变混合气体的浓度，突破混合气体浓度下限。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种气体传感器性能检测系统，包括检测单元以及配气单元，所述配气单元包括用于盛放背景气与检测气的第一气袋、搅拌器以及第一固定筒，所述第一气袋与所述检测单元相连通，所述第一气袋的袋口紧套在所述第一固定筒的外壁上，所述搅拌器设置在所述第一固定筒的内腔中，所述第一固定筒靠近所述第一气袋的一端开口设置，远离所述第一气袋的一端封闭设置，且所述第一固定筒远离所述第一气袋的一端设置有第一背景气供气口以及检测气供气口。
[0008]优选的，所述第一固定筒的截面为圆形，所述第一固定筒的外壁面上套装第一密封带，所述第一气袋的袋口套设在所述第一密封带上，所述第一气袋的袋口对应所述第一密封带的外壁上套设第二密封带，所述第二密封带的外壁面上套设卡箍。
[0009]优选的，所述检测气供气口包括供气管、第一螺帽、第二螺帽、密封膜以及密封垫，所述第一螺帽顶端开孔并与所述供气管远离所述气袋的一端螺纹连接，且所述第一螺帽的内底壁与所述供气管端口间设置有所述密封膜，所述第一螺帽对应所述供气管的内通道设置有通口，所述通口尺寸小于所述密封膜尺寸，所述第二螺帽的内底壁设置有所述密封垫，且所述第二螺帽螺纹连接在所述第一螺帽的外壁上。
[0010]优选的，所述配气单元还包括支撑桌以及背景气气瓶，所述第一固定筒设置在所述支撑桌的桌面板的下表面，所述桌面板上设置有避让所述第一背景气供气口以及检测气供气口的通孔，所述背景气气瓶通过阀门与所述第一背景气供气口连接。
[0011]优选的，所述配气单元还包括第二气袋以及第二固定筒，所述第二固定筒设置在所述桌面板的下表面，所述第二气袋的袋口紧套在所述第二固定筒的外壁上，所述固定筒靠近所述第二气袋的一端开口设置，远离所述第二气袋的一端封闭设置，且所述第二固定筒远离所述第二气袋的一端设置有第二背景气供气口，所述桌面板上设置有避让所述第二背景气供气口的通孔，所述背景气气瓶通过阀门与所述第二背景气供气口连接。
[0012]优选的，所述检测单元包括检测平台、气仓罩、固定台以及气体传感器，所述固定台设置在所述检测平台上，所述气仓罩罩设在所述固定台四周，所述检测平台底部设置有通气管道，所述通气管道呈L型设置，所述通气管道一端分别通过阀门与所述第一气袋以及所述第二气袋连通，另一端与所述气仓罩内腔相连通，所述通气管道的底部设置有法兰盘接线柱，所述气体传感器通过两根导线从所述通气管道内与所述法兰盘接线柱连接，所述法兰盘接线柱通过两根导线分别连接传感器加热电源以及传感器信息采集器。
[0013]优选的，所述气仓罩与所述检测平台上表面之间设置有提供密封效果的橡胶垫，所述橡胶垫对应所述通气管道的位置设置有避让孔。
[0014]优选的，所述气仓罩顶部向两侧焊接或延伸设置有气仓耳，所述检测平台对应所述气仓耳的位置设置有活节螺杆，所述气仓耳上设置有与所述活节螺杆相匹配的U型槽，所述活节螺杆上设置有用于向下挤压所述气仓耳的羊角螺帽。
[0015]优选的，所述气体传感器性能检测系统还包括抽真空单元，所述抽真空单元包括真空缓冲罐、真空泵以及用于处理抽出气体的尾气处理器，所述真空缓冲罐分别通过阀门与所述通气管道、所述第一气袋以及所述第二气袋连通，所述尾气处理器通过所述真空泵
与所述真空缓冲罐连通。
[0016]本专利技术还提供一种上述气体传感器性能检测系统的检测方法，包括以下步骤：
[0017]S1：抽真空阶段，启动真空泵对第一气袋、第二气袋以及气仓罩内进行抽真空；
[0018]S2：清洗阶段，关闭真空泵，向第一气袋、第二气袋以及气仓罩内通入背景气，再次启动真空泵对第一气袋、第二气袋以及气仓罩抽真空；
[0019]S3：配气阶段，向第一气袋以及第二气袋内通入背景气，并利用注射器通过检测气供气口向第一气袋内供入检测气，启动风扇混合第一气袋中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体传感器性能检测系统，其特征在于，包括检测单元以及配气单元，所述配气单元包括用于盛放背景气与检测气的第一气袋、搅拌器以及第一固定筒，所述第一气袋与所述检测单元相连通，所述第一气袋的袋口紧套在所述第一固定筒的外壁上，所述搅拌器设置在所述第一固定筒的内腔中，所述第一固定筒靠近所述第一气袋的一端开口设置，远离所述第一气袋的一端封闭设置，且所述第一固定筒远离所述第一气袋的一端设置有第一背景气供气口以及检测气供气口。2.根据权利要求1所述的气体传感器性能检测系统，其特征在于，所述第一固定筒的截面为圆形，所述第一固定筒的外壁面上套装第一密封带，所述第一气袋的袋口套设在所述第一密封带上，所述第一气袋的袋口对应所述第一密封带的外壁上套设第二密封带，所述第二密封带的外壁面上套设卡箍。3.根据权利要求1所述的气体传感器性能检测系统，其特征在于，所述检测气供气口包括供气管、第一螺帽、第二螺帽、密封膜以及密封垫，所述第一螺帽与所述供气管远离所述气袋的一端螺纹连接，且所述第一螺帽的内底壁与所述供气管端口间设置有所述密封膜，所述第一螺帽对应所述供气管的内通道设置有通口，所述通口尺寸小于所述密封膜尺寸，所述第二螺帽的内底壁设置有所述密封垫，且所述第二螺帽螺纹连接在所述第一螺帽的外壁上。4.根据权利要求1所述的气体传感器性能检测系统，其特征在于，所述配气单元还包括支撑桌以及背景气气瓶，所述第一固定筒设置在所述支撑桌的桌面板的下表面，所述桌面板上设置有避让所述第一背景气供气口以及检测气供气口的通孔，所述背景气气瓶通过阀门与所述第一背景气供气口连接。5.根据权利要求4所述的气体传感器性能检测系统，其特征在于，所述配气单元还包括第二气袋以及第二固定筒，所述第二固定筒设置在所述桌面板的下表面，所述第二气袋的袋口紧套在所述第二固定筒的外壁上，所述固定筒靠近所述第二气袋的一端开口设置，远离所述第二气袋的一端封闭设置，且所述第二固定筒远离所述第二气袋的一端设置有第二背景气供气口，所述桌面板上设置有避让所述第二背景气供气口的通孔，所述背景气气瓶通过阀门与所述第二背景气供气口连接。6.根据权利要求5所述的气体传感器性能检测系统，其特征在于，所述检测单元包括检测平台、气仓罩、固定台以及气体传感器，所述固定台设置在所述检测平台上，所述气仓罩罩设在所述固定台四周，所述检测平台底部设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：安丰辉，刘博，张德勤，
申请(专利权)人：九江学院，
类型：发明
国别省市：