一种气体浓度测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于测量领域，涉及一种气体浓度测试装置及测试方法。测试装置由采样口、干燥过滤器、红外光源、气体探测室、干涉滤光片、红外探测器、抽气泵、信号放大器及数据处理器组成，采样口与干燥过滤器相接，干燥过滤器接于气体探测室，气体探测室与红外光源、干涉滤光片、红外探测器、抽气泵相接，红外探测器与信号放大器相接，信号放大器与数据处理器连接。本发明专利技术采用双光路非色散红外吸收气体分析技术，可完全避免干扰气体对监测气体的干扰；不存在诸如电化学气体传感分析技术，在气体浓度超过极限时的“中毒”现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于测量领域，涉及。
技术介绍
目前，国内在飞机灭火剂浓度测试方面没有可以利用的设备，民机 尚可借用国外设备(一种色谱仪)进行测试，军机则无法完成该项试验。 目前在气体浓度测量领域，绝大部分测试设备只能实现静态测量，无法 实时测量；国外在飞机上采用的压差式气体浓度测量装置对压力传感器 精度极高，标定复杂，抗干扰能力较差。本专利技术不仅能对气体浓度进行 实时测量，而且测量精度高、标定简单、抗干扰能力强。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种气体浓度不衰减、测量数据准确的一种气 体浓度测试装置及测试方法。本专利技术的技术解决方案是，测试装置由采样口、干噪过滤器、红外 光源、气体探测室、干涉滤光片、红外探测器、抽气泵、信号放大器及 数据处理器组成，采样口与干噪过滤器相接，干噪过滤器接于气体探测 室，气体探测室与红外光源、干涉滤光片、红外探测器、抽气泵相接， 红外探测器与信号放大器相接，信号放大器与数据处理器连接。气体浓度测试方法是，气体由抽气泵从采样口吸入，通过干燥过滤 器滤除灰尘，并去除水份后，流入气体探测室，灭火剂在探测室中与红 外光相作用，并对特定波长的红外光产生很强的吸收，探测室的光路由 二路组成，第一路为参比光路，其干涉滤光片的波长选择在对待测量的气体不吸收的波段内；第二路为测量光路，其干涉滤光片的波长选择在被测气体红外吸收波段内；红外探测器将所接收到的光强信号转换为电 信号，经信号放大器放大后，送入数据处理器，由数据处理器将模拟信 号转换为数字信号，供计算机进行数据分析处理。所述的干涉滤光片是根据被测气体对红外光不同的吸收波段，分别 制做参比光路的干涉滤光片和测量光路的干涉滤光片。3所述的探测室的光路依据被测气体的种类增加参比光路和测量光 路实现多种气体的同时测量。本专利技术具有的优点和有益效果，本专利技术采用双光路非色散红外吸收 气体分析技术，可完全避免干扰气体对监测气体的干扰；不存在诸如电 化学气体传感分析技术，在气体浓度超过极限时的"中毒"现象；采用 广谱的快速调制型红外光源、窄带红外滤光片、高灵敏的快速响应红外探测器及高精度的A/D转换和数字信号处理技术，测量精度高、响应时 间短；无任何转动部件，具有非常高的可靠性；多点气体浓度和灭火剂钢瓶的压力、储量同时测量，实现在线连续 实时监测；本专利技术可在15个气体采样通道相互独立，分别由带流量调 节阀的流量计，监视和调整各通道的流量；采用光柱显示技术，在机柜 的面板上同时显示32通道高精度数据采集器的输入电压；测试系统的 数据采集处理软件，采用模块化结构设计，具有打印预览、实时监视、 自动校零、自动校准、容错等功能。附图说明图l是本专利技术装置的组成框图2是本专利技术的原理框图。图3是本专利技术多种气体浓度测量的原理框图具体实施例方式测试装置由采样口、干噪过滤器、红外光源、气体探测室、干涉滤 光片、红外探测器、抽气泵、信号放大器及数据处理器组成，采样口与 干噪过滤器相接，干噪过滤器接于气体探测室，气体探测室与红外光源、 干涉滤光片、红外探测器、抽气泵相接，红外探测器与信号放大器相接， 信号放大器与数据处理器连接。气体浓度测试方法是，气体由抽气泵从采样口吸入，通过干燥过滤 器滤除灰尘，并去除水份后，流入气体探测室，气体在探测室中与红外 光相作用，并对特定波长的红外光产生很强的吸收，探测室的光路由二 路组成，第一路为参比光路，其千涉滤光片的波长选择在对待测量的气 体不吸收的波段内；第二路为测量光路，其干涉滤光片的波长选择在被 测气体红外吸收波段内；红外探测器将所接收到的光强信号转换为电信号，经信号放大器放大后，送入数据处理器，由数据处理器将模拟信号 转换为数字信号，供计算机进行数据分析处理。所述的干涉滤光片是根据被测气体对红外光不同的吸收波段，分别 制做参比光路的干涉滤光片和测量光路的干涉滤光片。所述的探测室的光路依据被测气体的种类增加参比光路和测量光 路实现多种气体的同时测量。气体浓度测试装置是基于非色散红外气体分析原理，能同时对15 个测点的气体的浓度、压力和储量进行实时测试，测试系统的组成框图 如图1所示，主要由15路气体取样传感装置、压力传感器、电子台称 (带模拟量输出接口)、 32通道高精度数据采集器、计算机及其分析软 件和打印机组成。实施例一b)主要配置功能15路Halonl301灭火剂取样传感装置灭火剂取样传感装置是灭火剂浓度测试系统的关键设备，装置的 组成如图2所示，共有15个独立的取样传感装置组成，其工作原 理和结构完全相同，灭火剂由抽气泵从采样口吸入，通过干燥过滤器滤 除灰尘，并去除水份后，流入气体探测室，经气体探测室分析处理后， 由抽气泵的出口排入大气；灭火剂在探测室中与红外光相作用，并对特 定波长的红外光产生很强的吸收，探测室的光路由二路组成，第一路为 参比光路，其干涉滤光片的波长选择在对待测量的气体不吸收的波段 内，所对应的红外探测器接收到的光强与待测量气体的浓度变化没有关 系，仅监测红外光源发光强度的变化，以避免外界干扰，提高测量精度； 第二路为灭火剂测量光路，其干涉滤光片的波长选择在Halon 1301灭 火剂的红外吸收特征波长处，所对应的红外探测器接收到的光强随 Halon 1301灭火剂的浓度而变化；由于不同的化合物具有不同的红外 吸收特征波长，采用窄带干涉滤光片可避免多种气体成分之间的相互干 扰；2只红外探测器将所接收到的光强信号转换为电信号，经低噪声信 号放大器放大后，送入高精度数据采集器，由数据采集器将模拟信号转 换为数字信号，供计算机进行数据分析处理。 压力传感器5压力传感器选用NS-B型压力传感器，测量范围为(T25Mpa，精度 为±0. 025Mpa。 电子台秤电子台称选用TCS-60型电子台称，称重范围为0 60kg，精度为± 0.02kg，带模拟量输出接口。 32通道高精度数据采集器32通道高精度数据采集器，使用国际标准USB接口规范，直接插入 计算机的USB接口工作，并由计算机的USB接口提供电源，使用自动 通道扫描技术和32K先入先出缓冲存储器，32通道同步采集，具有自 动数据块采集能力和极高的数据传输效率，可完满地实现实时数据处 理、连续快速采集存盘等高级数据采集功能。主要技术性能(1) 采集通道数32;(2) 模一数转换分辨率16位；(3) 模一数转换频率200KHz;(4) 程控放大倍数1、 2、 4、 8;(5) 先入先出缓冲存储器32K;(6) USB接口、自动通道扫描、同步采集。实施例二 b)主要配置功能15路Halonl301灭火剂取样传感装置和15路Halonl211灭火剂取 样传感装置灭火剂取样传感装置是灭火剂浓度测试系统的关键设备，装置的组 成如图2所示，共有15个独立的取样传感装置组成，其工作原理和结 构完全相同，灭火剂由抽气泵从采样口吸入，通过干燥过滤器滤除灰尘， 并去除水份后，流入气体探测室，经气体探测室分析处理后，由抽气泵 的出口排入大气；灭火剂在探测室中与红外光相作用，并对特定波长的 红外光产生很强的吸收，探测室的光路由三路组成，第一路为参比光路， 其干涉滤光片的波长选择在对待测量的气体不吸收的波段内，所对应的 红外探测器接收到的光强与待测量气体的浓度变化没有关系，仅监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体浓度测试装置，其特征是，测试装置由采样口、干噪过滤器、红外光源、气体探测室、干涉滤光片、红外探测器、抽气泵、信号放大器及数据处理器组成，采样口与干噪过滤器相接，干噪过滤器接于气体探测室，气体探测室与红外光源、干涉滤光片、红外探测器、抽气泵相接，红外探测器与信号放大器相接，信号放大器与数据处理器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，乐企浩，代井波，马海峰，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]