一种简易的气体传感器检测装置的制作方法

本实用新型涉及气体传感器检测
技术领域：
，具体涉及一种简易的气体传感器检测装置。
背景技术：
：电化学气体传感器是将测量目标气体在电极处氧化或还原，通过测量电流变化得出目标气体浓度的探测器。电化学气体传感器主要用于检测有毒有害气体，且大量应用在石油化工、火力电厂等易产生有毒有害气体的危险场合，所以，气体传感器是否正常工作至关重要，比如，当气体传感器检测到的数据不准确时，可能导致当不存在火灾或爆炸隐患时出现误报，导致停工，造成不当应对，从而造成损失；也可能导致本该进行煤气泄漏报警时，由于数据有误，丧失报警时间，造成人员伤亡等灾难。目前，生产电化学气体传感器的大型厂家通常采用复杂的静态或动态配气系统进行配气，配备特定的气体检测装置对气体传感器各项性能指标进行标定；其系统体积大，操作复杂，价格昂贵。小型企业为了节约成本，通常采用经过计量院校准后的小型配气仪进行配气，并直接对每台气体检测仪表进行标定。由于这种检测方法是单台测试，并且也不能对气体检测仪表进行特定环境的调变控制，因此检测效率非常低，误差范围大，不适合批量生产或入厂检；也无法完成气体传感器的各项性能指标的检测。技术实现要素：为解决现有市场上气体传感器检测装置体积大、操作复杂、价格昂贵或小型企业使用的不成体系的检测装置会造成检测效率低、误差大、无法进行变量控制等缺点，本实用新型提供了一种具有体积小、易移动，便于各种环境变量的控制，误差范围小且操作简单，价格低廉的气体传感器检测装置。本实用新型采用的技术方案是：一种简易的气体传感器检测装置，所述装置包括检测系统、显示系统、数据终端、供气组件、废气处理室；所述检测系统为进行气体反应的场所，在其中气体传感器与零气和标气接触，所述检测系统上设置有入气孔和出气孔；所述显示系统设置在检测系统上方或侧方，是进行操作控制和显示数据的场所；所述数据终端为数据存储、处理的电脑端；所述显示系统通过连接线与数据终端相连；所述供气组件通过入气孔向检测系统提供具有设定标准值的零气和标气；所述废气处理室为处理出气孔排出的废气的腔室。进一步地，所述检测系统包括检测电路板和密封腔体；所述检测电路板包括多个圆形电路板。进一步地，圆形电路板，包括数据采集板和数据输出板；其中，数据采集板用于放置气体传感器并收集气体传感器信号；数据输出板，用于将采集的信号进行初步处理并由导线传输出去。进一步地，所述数据采集板和数据输出板由插针叠放在一起，通过亚克力板固定在一个平面上，并由4根铜柱支撑放置在密封腔体中；数据输出板由导线依次连接组成输出线圈，输出线圈与显示系统相连。进一步地，所述密封腔体是由亚克力板加工制备而成，所述密封腔体左侧有用于取放传感器的门，密封腔体的左右两侧及上部各设置一个通孔，分别作为入气孔、出气孔和输出线圈导出孔。进一步地，所述入气孔的外侧通过聚四氟乙烯管连接供气组件；所述出气孔处连接聚四氟乙烯管将废气导出到废气处理室，输出线圈通过输出线圈导出孔导出到显示系统。进一步地，所述显示系统包括数据转换器、显示器、控制按钮和壳体。进一步地，所述数据转换器，用于接收数据输出板导出的数据，并将其处理成所需类型的数据；所述显示器和控制按钮，是用于实时显示传感器数据变化及进行功能设置的主要场所。所述壳体用于存放数据转换器、显示器和控制按钮，所述壳体上方设置有带把手的门。本实用新型的有益效果在于：本实用新型解决了现有市场上气体传感器检测装置体积大、操作复杂、价格昂贵或小型企业使用的不成体系的检测装置会造成较大的检测误差等缺点，提供了一种具有体积小、易移动，便于各种环境变量的控制，且操作简单，价格低廉的气体传感器检测装置。附图说明图1是本实用新型实施例一中的气体传感器检测装置的示意图；图2是本实用新型气体传感器检测装置中的局部图；图3是本实用新型实施例二中的气体传感器检测装置的示意图；图4是本实用新型气体传感器检测装置的不同尺寸对测试性能的影响图；图中：1-检测系统，2-显示系统，3-数据终端，4-供气组件，5-废气处理室，11-数据采集板，12-数据输出板，13-密封腔体，14-铜柱，15-亚克力板，16-第一门、17-入气孔，18-输出线圈，19-线圈导出孔，110-出气孔，111-传感器插孔，21-显示器，22-控制按钮；23-壳体，24-铜柱，25-第二门，26-数据转换器，27-连接线。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述。实施例一：如图1所示，气体传感器检测装置包括：检测系统1，显示系统2，数据终端3，供气组件4，废气处理室5，其中，检测系统1和显示系统2呈上下方位放置。检测系统1，配置为气体传感器接触零气和标气，进行气体反应的场所。检测系统1包括检测电路板和密封腔体13；密封腔体13左侧有用于取放传感器的第一门16，门上设有把手，密封腔体的左右两侧及上部各设置一个通孔，分别作为入气孔17、出气孔110和输出线圈导出孔19。显示系统2，设置在检测系统上方，配置为进行操作控制和数据显示的场所。数据终端3，配置为数据存储、处理的电脑端。供气组件4，被配置为通过入气孔17向检测系统提供具有设定标准值的零气和标气。废气处理室5，被配置为处理出气孔110排出的废气的腔室，其也可是简单的通风橱。在检测系统1中，检测电路板是其主要部件，由多个圆形电路板拼组而成，如图2所示，圆形电路板包括数据采集板11和数据输出板12。其中，数据采集板11通过插针固定在对应的数据输出板12上。本实施例中，8对检测电路板通过亚克力板15固定在一个平面，并由4根铜柱14支撑且固定在密封腔体的底部。其中每个数据输出板12又由导线依次连接组成输出线圈18，输出线圈18通过线圈导出孔19导出到显示系统2。数据采集板11上还设置有传感器插孔111，用于插放传感器。密封腔体13是将检测系统1构造成密闭环境的一个腔体，由特定尺寸的亚克力板加工而成或由对应尺寸的乐扣密封盒直接代替。整个密封腔体13在测试阶段属于完全密封状态。本实施例中，优选的密封腔体的长*宽*高分别是20*10*10cm。显示系统2中包括数据转换器26、显示器21和控制按钮22。其中数据转换器26可以接收数据输出板导出的数据，并将其处理成所需类型的数据；显示器21可实时显示传感器的数据变化，控制按钮22是进行功能设置的主要场所，可由磁性笔进行控制。最后，二者通过铜柱24固定在壳体23的上部，便于从壳体23上方直接操作。壳体23为显示系统2提供了一个封闭环境。在壳体23的左侧设有第二门25，第二门25上设置有把手，便于内部部件的取放等。显示系统2通过连接线27与数据终端3相连，数据终端3为数据存储、处理的电脑端；由电脑端的测试软件对测试数据进行存储和导出。供气组件4，是由标气钢瓶、流量计、配气仪等设备组成。能够为检测系统提供具有设定标准值的零气和标气。废气处理室5，是处理从出气孔排出的废气的腔室。实施例二：本例是本实用新型提供的另一种结构的气体传感器检测装置的示意图。如图3所示，气体传感器检测装置依旧由检测系统1，显示系统2，数据终端3，供气组件4，废气处理室5等五部分组成。其中，检测系统1和显示系统2呈现左右方位放置，其他部件及腔体的尺寸均同实施例一。实施例三：实施例一和二的结构设计完全是根据测试环境的空间情况决定，在尺寸大小一致的情况下所得的测试结果一致。那么，接下来将在本实施例中探究测试腔体的尺寸大小对传感器测试结果的影响。如图4所示，图中曲线1、2、3，1’、2’、3’和1”、2”、3”分别为测试腔体尺寸为20*10*10cm，20*20*20cm，40*40*40cm下1、2、3号传感器的输出信号值，其他测试条件一致。首先，本例中采用的是alphasense公司的b4系co传感器，用以检验气体传感器检测装置的尺寸大小对性能造成的影响。其中，传感器的主要待评估性能包含：零点电流、灵敏度和相关性。其中b4系co传感器的零点电流范围是+30～-130na，线性需要满足r2≥0.95％，2ppmco条件下的灵敏度在420～650na/ppm范围内。另外，同一批传感器所测得的性能越好证明检测装置的尺寸越合适。接着，将对本实用新型的气体传感器检测装置的操作方法进行简单描述。本实用新型可将检测系统1和显示系统2这一小型整体放入特定测试环境中，如：室温敞开空间或具有特定湿度和温度的高低温试验箱中，并与数据终端3、供气组件4和废气处理室5连接。在操作过程中，需要先通过控制按钮22将显示器21打开，进行通电预热；接着，打开供气组件，调节合适的流量大小；然后，打开数据终端3中的电脑软件，设置所需测试条件，并进行后续测试即可。图4给出了3个co传感器在3种尺寸的密封腔体中的测试曲线，从中可以看出，3个传感器在相同尺寸的密封腔体条件下具有叠加的走势，测试结果相似；随着测试腔体尺寸的增大，传感器的响应值减弱。初步说明：检测装置的体积越小测试所得性能越好。根据公式(1)和公式(2)可计算得出3个传感器在3种尺寸的腔体中的性能数据。其中公式(1)是传感器的线性公式，是度量两个变量间线性关系的量，其值r2≥0.95％说明两个变量间的线性较好。式中：rj表示第j个标准浓度值；表示标准浓度的平均值；表示第j个浓度对应的输出信号；表示输出信号的平均值。计算方式：传感器上电输出信号稳定后，取3-5点平均值，得到3个不同浓度的信号值，信号值与浓度值计算相关性。公式(2)代表传感器的灵敏度s，是传感器在稳态工作情况下输出量变化δy对输入量变化δx的比值，是反映传感器性能好坏的较为重要的一个指标，公式如下：式中：δy表示输出量变化δx表示输入量变化结合公式(2)对1-3号传感器在3种腔体中的性能曲线进行计算得出：测试腔体的尺寸大小对零点电流和线性关系没有很明显的影响；但其对传感器的灵敏度影响显著。不同尺寸的测试腔体下(单位：cm)，各传感器的灵敏度(单位：na/ppm)如表1所示。表1：传感器腔体尺寸(cm)20*10*1020*20*2040*40*401630.1514520.1451419.51142625.2943513.2943429.23943631.5812518.5368427.5698从数据可以发现：3个传感器在3种测试腔体中的灵敏度几乎都能达到检测标准，其中仅有1号传感器在测试腔体尺寸为40*40*40cm时略低于标准的最小值，其余两个数据也在最小值附近，进一步说明了：在内部工装大小允许的条件下，传感器的测试腔体尺寸越小传感器的灵敏度越高。本领域技术人员应该明白，本实用新型所述的系统并不限于具体实施方式中所述的实施例，上面的具体描述只是为了解释本实用新型的目的，并非用于限制本实用新型。本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本实用新型的技术创新范围，本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。当前第1页12