一种气体传感器标定方法及系统技术方案

本发明专利技术属于气体检测设备技术领域，具体涉及一种气体传感器标定方法及系统，通过多阶段计算注气速率，并进行多次注气，降低了对标失败率，提高标定质量，使得标定点浓度数据更加准确；同时通过上位机控制每次注气时间，并利用MCU控制板控制，实现统一管理，进而实现自动化标定，避免认为因素导致的误差。避免认为因素导致的误差。避免认为因素导致的误差。

【技术实现步骤摘要】
一种气体传感器标定方法及系统


[0001]本专利技术属于气体检测设备
，具体涉及一种气体传感器标定方法及系统。

技术介绍

[0002]气感标定在标定过程中，不同浓度对其标定结果不同，目前采用人工注气的方法，使用注射仪器进行人工注射气体，通过人眼判断标定气箱上的气体分析仪显示的浓度是否符合标定要求而进行标定，导致标定的一致性很差，且每一位工人标定的传感器都存在一定的误差。

技术实现思路

[0003]本专利技术在于提供一种气体传感器标定方法及系统，通过多阶段计算注气速率，并进行多次注气，降低了对标失败率，提高标定质量，使得标定点浓度数据更加准确；同时通过上位机控制每次注气时间，并利用MCU控制板控制，实现统一管理，进而实现自动化标定，避免认为因素导致的误差。
[0004]一种气体传感器标定方法，包括如下步骤：S1：将标定治具置入标定气箱中，并进行系统自检校准；S2：通过上位机设置初次注气时间、第一标定点和第二标定点；S3：基于初次注气时间和第一标定点，MCU控制器控制电磁阀初次持续开启时间，利用气瓶向标定气箱初次注气，至稳定状态后计算初次注气速率、以及依据初次注气速率计算继续注气至80%第一标定点所需预计的二次注气时间；S4：基于计算所得的二次注气时间，MCU控制器控制电磁阀二次持续开启时间，利用气瓶向标定气箱二次注气，至稳定状态后计算二次注气速率、以及依据二次注气速率计算继续注气至第一标定点所需的三次注气时间；S5：基于计算所得的三次注气时间，并通过MCU控制器控制电磁阀三次持续开启时间，利用气瓶向标定气箱三次注气，至稳定状态后依据二次注气速率计算继续注气至第二标定点所需的第二标定点注气时间，同时反馈当前标定气箱内气体浓度数据至MCU控制板；S6：通过MCU控制板控制标定治具进入第一标定点标定状态，完成第一标定点标定；S7：基于计算所得的第二标定点注气时间，MCU控制器控制电磁阀再次持续开启时间，利用气瓶向标定气箱再次注气，至稳定状态后反馈当前标定气箱内气体浓度数据至MCU控制板；S8：通过MCU控制板控制标定治具进入第二标定点标定状态，完成第二标定点标定。
[0005]通过多阶段计算注气速率，并进行多次注气，降低了对标失败率，提高标定质量，使得标定点浓度数据更加准确；同时通过上位机控制每次注气时间，并利用MCU控制板控制，实现统一管理，进而实现自动化标定，避免认为因素导致的误差。
[0006]进一步的，所述S1中，系统自检校准的过程包括如下步骤：S11：利用标定气箱房门传感器检测标定气箱房门是否关闭；S111：当检测到标定气箱房门未关闭，系统处于无法注气状态；S112：当检测到标定气箱房门已关闭，系统处于待注气状态；S12：利用气体分析仪自检自身内是否存有残留气体；S121：当气体分析仪检测到自身内有残留气体，发出报警提示工作人员对气体分析仪进行校准；S122：当气体分析仪未检测到自身内有残留气体，系统处于待注气状态。
[0007]通过对标定气箱房门、气体分析仪内残留气体进行检测，使得系统处于待注气状态，进而避免其他因素影响标定的准确性。
[0008]进一步的，所述S2中，初次注气时间依据标定治具标定的浓度值并结合历史经验设定。
[0009]通过历史经验以及不同标定治具气体浓度数据的不同，能够设置不同的初次注气时间，使得满足多种需求，更符合实际使用。
[0010]进一步的，所述S3中，利用气瓶向标定气箱初次注气时，需要利用气体分析仪检测标定气箱内气体是否注入，其具体过程包括如下步骤：S31：当标定气箱内未检测到气体或气体浓度较低时，发出报警提示工作人员对管道或气瓶进行检测；S32：当标定气箱内检测到气体且气体浓度正常时，进入下一工序；S33：当标定气箱内气体浓度检测超时时，自动退出注气并进行重新自检校准。
[0011]通过采用气体分析仪对标定气箱内气体是否注入进行检测，用于检测标定气箱密封性，进而保证后续标定试验准确性。
[0012]进一步的，所述S3中，初次注气速率计算公式为：其中，初次注气气体浓度数据不超过80%第一标定点的气体浓度数据；二次注气时间计算公式为：其中，预计二次注气气体浓度数据=80%第一标定点的气体浓度数据
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初次注气后气体浓度数据。
[0013]通过计算初次注气速率，计算继续注气到80%第一标定点的二次注气时间，进而实现二次注气，提高标定准确性。
[0014]进一步的，所述S4中，二次注气速率计算公式为：其中，实际二次注气气体浓度数据=二次注气后气体浓度数据
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初次注气后气体浓
度数据；三次注气时间计算公式为：其中，二次注气气体浓度数据=三次注气后气体浓度数据
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二次注气后气体浓度数据。
[0015]通过计算二次注气速率，计算继续注气到第一标定点的三次注气时间，进而实现三次注气，进行标定，提高标定准确性。
[0016]进一步的，所述S3、S4、S5、S7中，向标定气箱注气时，采用气体分析仪获取标定气箱内气体浓度数据，当气体浓度数据最大值和气体浓度数据最小值不超过5ppm时，判定标定气箱内气体达到稳定状态。
[0017]通过判定标定气箱内气体稳定，便于保证每步计算准确性，最终提高标定点标定的准确性。
[0018]进一步的，所述S5、S7中，判定标定治具进入第一标定点标定状态或第二标定点标定状态的过程具体包括：判别标定气箱内气体达到稳定状态；判别标定治具上报数据达到稳定状态，其采用标定治具传感器获取标定治具数据，当标定治具的数据波动不超过5mv时，判别标定治具上报数据达到稳定状态。
[0019]通过判定标定气箱内气体以及标定上报数据达到双重稳定状态，保证标定状态的稳定，进而提高对标精度。
[0020]一种气体传感器标定方法的系统，包括：标定治具；供气装置，其包括气瓶；标定装置，其包括标定气箱；所述标定气箱内放置所述标定治具，所述标定气箱管路连接所述气瓶；控制装置，其包括上位机和MCU控制板，所述MCU控制板双向连接所述上位机；所述MCU控制板通过模数转换器连接所述标定气箱、且通过电磁阀连接所述气瓶，分别用于获取所述标定气箱内气体浓度数据、以及控制供气装置启闭。
[0021]通过控制装置控制供气装置向标定装置注气，并接收标定气箱内气体浓度数据以及标定装置数据，实现系统内装置的统一管理；同时可以通过控制装置控制完成标定工作，无需人员介入，大大减少人工成本，避免了人工在注射气体时导致气体少量泄漏引发的安全问题、以及避免人工操作导致的误差，提高了系统使用安全性、以及系统的对标精度。
[0022]进一步的，还包括检测装置；所述检测装置包括：标定气箱房门传感器，其置于所述标定气箱房门上，用于检测所述标定气箱房门是否关闭；气体分析仪，其置于所述气体分析仪内，用于检测所述气体分析仪自身内是否存在残留气体、以及采样标定气箱内气体浓度数据检测气体是否处于稳定状态；标定治具传感器，其置于所述标定治具上，用于检测所述标定治具的数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体传感器标定方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将标定治具置入标定气箱中，并进行系统自检校准；S2：通过上位机设置初次注气时间、第一标定点和第二标定点；S3：基于初次注气时间和第一标定点，MCU控制器控制电磁阀初次持续开启时间，利用气瓶向标定气箱初次注气，至稳定状态后计算初次注气速率、以及依据初次注气速率计算继续注气至80%第一标定点所需预计的二次注气时间；S4：基于计算所得的二次注气时间，MCU控制器控制电磁阀二次持续开启时间，利用气瓶向标定气箱二次注气，至稳定状态后计算二次注气速率、以及依据二次注气速率计算继续注气至第一标定点所需的三次注气时间；S5：基于计算所得的三次注气时间，MCU控制器控制电磁阀三次持续开启时间，利用气瓶向标定气箱三次注气，至稳定状态后依据二次注气速率计算继续注气至第二标定点所需的第二标定点注气时间，同时反馈当前标定气箱内气体浓度数据至MCU控制板；S6：通过MCU控制板控制标定治具进入第一标定点标定状态，完成第一标定点标定；S7：基于计算所得的第二标定点注气时间，MCU控制器控制电磁阀再次持续开启时间，利用气瓶向标定气箱再次注气，至稳定状态后反馈当前标定气箱内气体浓度数据至MCU控制板；S8：通过MCU控制板控制标定治具进入第二标定点标定状态，完成第二标定点标定。2.根据权利要求1所述的一种气体传感器标定方法，其特征在于，所述S1中，系统自检校准的过程包括如下步骤：S11：利用标定气箱房门传感器检测标定气箱房门是否关闭；S111：当检测到标定气箱房门未关闭，系统处于无法注气状态；S112：当检测到标定气箱房门已关闭，系统处于待注气状态；S12：利用气体分析仪自检自身内是否存有残留气体；S121：当气体分析仪检测到自身内有残留气体，发出报警提示工作人员对气体分析仪进行校准；S122：当气体分析仪未检测到自身内有残留气体，系统处于待注气状态。3.根据权利要求1所述的一种气体传感器标定方法，其特征在于，所述S2中，初次注气时间依据标定治具标定的浓度值并结合历史经验设定。4.根据权利要求2所述的一种气体传感器标定方法，其特征在于，所述S3中，利用气瓶向标定气箱初次注气时，需要利用气体分析仪检测标定气箱内气体是否注入，其具体过程包括如下步骤：S31：当标定气箱内未检测到气体或气体浓度较低时，发出报警提示工作人员对管道或气瓶进行检测；S32：当标定气箱内检测到气体且气体浓度正常时，进入下一工序；S33：当标定气箱内气体浓度检测超时时，自动退出注气并进行重...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁荣仁，钟家运，
申请(专利权)人：深圳市海曼科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：