一种基于滤波技术的红外传感器及自标定方法技术

本发明专利技术涉及红外传感器标定技术领域，公开了一种基于滤波技术的红外传感器，包括安装座安装座，安装座的两侧对称安装有第一直流电机和第二直流电机，第一直流电机的输出轴连接有转轮，第二直流电机的输出轴连接有多腔气室，转轮与多腔气室紧密连接，多腔气室开设有若干独立气室，多腔气室上部两端对称设置有进气接头和排气接头，安装座的左端上部设置有红光源模块，且安装座的右端上部设置有探测器模块，安装座的底部设置有主控PCBA。本发明专利技术的优点在于：该基于滤波技术的红外传感器自动标定方法具有高精度、高效性和自动化等优点，能够更好地满足自动化生产和科学研究中红外传感器对高精度、高可靠性、高通用性要求的需求。高通用性要求的需求。高通用性要求的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于滤波技术的红外传感器及自标定方法


[0001]本专利技术涉及红外传感器标定
，特别涉及一种基于滤波技术的红外传感器及自标定方法。

技术介绍

[0002]在工业环保、航天、电子仪器、化学等领域，如何准确快速地检测气体浓度是一个重要而关键的问题。传统的气体检测方法是利用化学方法，但是这种方法需要样品处理和漫长的反应时间，操作过程繁琐且会产生有毒废物。因此，近年来，红外光谱吸收技术作为一种全新的检测技术逐渐被人们所接受，其理论依据是不同的气体分子对红光有着不同的特征吸收峰，若某频率的红外光与气体分子中某基团的振动频率相同则该频率的红外光被气体分子吸收其吸收强度与该气体浓度有关。红外气体传感器是基于红外光谱吸收原理设计而成，具有检测精度高、测量范围大的技术优势，然而，由于不同的气体分子吸收红外光的频率存在差异，因此需要对每种气体的传感器进行单独的标定以获得准确的测量结果。
[0003]红外传感器标定是设计、制造和使用传感器的一个重要环节，所有传感器在制造、装配完备后都须对设计指标进行标定实验，以保证量值的准确传递。标定的方法通常是，将已知不同浓度的标准气体通入传感器，采用标准浓度的气体标定的方法建立气体浓度与光强衰减程度的关系并拟合二者的函数曲线，确定气体浓度计算关系式，以便在实际应用时计算出待测气体浓度值。标定工作需要专业技术人员进行操作，工作复杂、周期长，一旦操作失误，需要重新操作。
[0004]现有技术，例如专利CN110455984A《气体浓度传感器标定装置及方法》、CN113075263A《一种CO气体传感器标定装置》、CN113295751A《一种新型氮氧传感器标定测试系统》、CN115728446A《氮氧传感器标定方法及标定系统》涉及的传感器标定方法不适用使用中的传感器标定校准且需要复杂的配气系统支持，亦无法实现传感器自动标定校准。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种基于滤波技术的红外传感器自标定方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种基于滤波技术的红外传感器，包括安装座安装座，安装座的两侧对称安装有第一直流电机和第二直流电机，第一直流电机的输出轴连接有转轮，第二直流电机的输出轴连接有多腔气室，转轮与多腔气室紧密连接，多腔气室开设有若干独立气室，多腔气室上部两端对称设置有进气接头和排气接头，安装座的左端上部设置有红光源模块，且安装座的右端上部设置有探测器模块，安装座的底部设置有主控PCBA。
[0007]作为改进，转轮两端分别开设有第一标准气室和第二标准气室，第一标准气室和第二标准气室两端均设置有第一窗片玻璃。
[0008]作为改进，独立气室设置有个，其中六个分别为10％FS标准气室、25％FS标准气
室、50％FS标准气室、75％FS标准气室、100％FS标准气室、100％第二标准气室，第七个气室为测量气室，测量气室的两端设置有第二窗片玻璃，进气接头和排气接头与测量气室相连通。
[0009]作为改进，红光源模块包括光源PCBA和光源，探测器模块包括探测器PCBA和探测器。
[0010]一种基于滤波技术的红外传感器自标定方法，包括如下步骤：
[0011]步骤一：红外传感器主控程序烧录，参数设定标定周期为1周，同时程序可设置一键标定操作，标定点数量为6个，标定时间为每个标点5min；
[0012]步骤二：红外传感器在正常工作状态下，长期运行，直至到达所设定标定周期，传感器主控程序执行自定标定动作；
[0013]步骤三：气体滤波模块第一直流电机持续带动转轮转动，红外光源发出的红外辐射循环穿过第一标准气室后进入多腔气室其中一个独立气室，多腔气室在第二直流电机驱动下每隔5min旋转一个固定角度，使红外辐射循依次分别100％第二标准气室、10％FS标准气室、25％FS标准气室、50％FS标准气室、75％FS标准气室、100％FS标准气室，在标定过程中，红外传感器获取不同浓度的标准气体对应的光强变化数据，将标准气体浓度与光强变化数据处理并形成对应的标定曲线，并写入传感器，完成相应标定工作。
[0014]作为改进，6个标定点对应标准气体浓度10％FS浓度目标气体、25％FS浓度气体、50％FS浓度目标气体、75％FS浓度目标气体、100％FS浓度目标气体、100％浓度氮气。
[0015]本专利技术与现有技术相比优点在于：本专利技术包含红光源模块、气体滤波模块、多腔气室模块、探测器模块以及主控模块，通过气体滤波模块和多腔气室模块的作用，可以有效消除其他共存分子的吸收干扰，保证和提高了红外传感器的精度，在自动标定的过程中，系统通过旋转多腔气室模块中的不同浓度的标准气体，可以获取不同浓度的标准气体对应的光强变化数据，提供了精确的标定曲线，从而形成对应的标定曲线，写入传感器中，以便日后精准地测量不同气体的浓度，系统中的主控模块软件设计了自动标定功能，用户可以根据其需要进行相应配置，使得标定的过程更加方便和高效，自动标定方法可以在传感器正常工作状态下进行，而无需停机或者人工干预，减少了人工操作的时间和成本，并提高了工作效率。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的主视结构示意图；
[0017]图2为本专利技术的主视全剖示意图；
[0018]图3为本专利技术的转轴的左视结构示意图；
[0019]图4为本专利技术的转轴的主视全剖示意图；
[0020]图5为本专利技术的多腔气室的左视结构示意图；
[0021]图6为本专利技术的多腔气室的主视全剖示意图；
[0022]图7为本专利技术的自标定的流程示意图；
[0023]如图所示：1、安装座；2、第一直流电机；3、第二直流电机；4、转轮；401、第一标准气室；402、第二标准气室；403、第一窗片玻璃；5、多腔气室；6、独立气室；601、10％FS标准气室；602、25％FS标准气室；603、50％FS标准气室；604、75％FS标准气室；605、100％FS标准气
室；606、100％第二标准气室；607、测量气室；608、第二窗片玻璃；7、进气接头；8、排气接头；9、红光源模块；901、光源PCBA；902、光源；10、探测器模块；101、探测器PCBA；102、探测器。
具体实施方式
[0024]下面结合附图来进一步说明本专利技术的具体实施方式，红外气体传感器是基于红外光谱吸收原理设计而成，具有检测精度高、测量范围大的技术优势，红外气体传感器标定是设计、制造和使用传感器的一个重要环节，结合附图1
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图2所示，一种基于滤波技术的红外传感器，包括安装座安装座1，安装座1的两侧对称安装有第一直流电机2和第二直流电机3，第一直流电机2的输出轴连接有转轮4，第二直流电机3的输出轴连接有多腔气室5，转轮4与多腔气室5紧密连接，当第一电机2带动转轮4转动，系统采用一个红外光源，保证了红外辐射强度一致性，红外辐射穿过其中一个标准气室后进入多腔气室5，可以有效去除其他共存分子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于滤波技术的红外传感器，包括安装座(1)，其特征在于：所述安装座(1)的两侧对称安装有第一直流电机(2)和第二直流电机(3)，所述第一直流电机(2)的输出轴连接有转轮(4)，所述第二直流电机(3)的输出轴连接有多腔气室(5)，所述转轮(4)与多腔气室(5)紧密连接，所述多腔气室(5)开设有若干独立气室(6)，所述多腔气室(5)上部两端对称设置有进气接头(7)和排气接头(8)，所述安装座(1)的左端上部设置有红光源模块(9)，且安装座(1)的右端上部设置有探测器模块(10)，所述安装座(1)的底部设置有主控PCBA(11)。2.根据权利要求1所述的一种基于滤波技术的红外传感器，其特征在于：所述转轮(4)两端分别开设有第一标准气室(401)和第二标准气室(402)，所述第一标准气室(401)和第二标准气室(402)两端均设置有第一窗片玻璃(403)。3.根据权利要求1所述的一种基于滤波技术的红外传感器，其特征在于：所述独立气室(6)设置有7个，其中六个分别为10％FS标准气室(601)、25％FS标准气室(602)、50％FS标准气室(603)、75％FS标准气室(604)、100％FS标准气室(605)、100％第二标准气室(606)，第七个气室为测量气室(607)，所述测量气室(607)的两端设置有第二窗片玻璃(608)，所述进气接头(7)和排气接头(8)与测量气室(607)相连通。4.根据权利要求1所述的一种基于滤波技术的红外传感器，其特征在于：所述红光源模...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鸿飞，王彬印，黄晓晓，仝大壮，
申请(专利权)人：奥谱佳测江苏信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：