一种多路甲醛采集智能校准系统及校准方法
【专利摘要】本发明涉及传感器校准技术领域，公开了一种多路甲醛采集智能校准系统及校准方法。该校准系统采用甲醛采集传感器用于采集甲醛标定箱内的甲醛气体浓度，并将其输出给甲醛采集处理电路；甲醛采集处理电路将接收到的甲醛气体浓度转化为电压值，并将其输出给人机交互界面；人机交互界面根据接收到的电压值，得到不合格的甲醛采集传感器，并对不合格的甲醛采集传感器进行校准；还采用酚试剂瓶和纯净水瓶对甲醛气体进行初步吸收和分解。本发明可以对批量的甲醛采集传感器同时进行校准，可以提高生产效率，并可以保证所有传感器的一致性和准确性，且价格便宜、维护成本也较低廉。
【专利说明】
一种多路甲醛采集智能校准系统及校准方法
技术领域
[0001]本发明涉及传感器校准技术领域，更具体的说，特别涉及一种多路甲醛采集智能校准系统及校准方法。
【背景技术】
[0002]现有针对甲醛进行校准(标定)，采用零气发生器(zero air generator)产生校正大零点的纯净空气，纯净空气经过蒸馏水通过加湿的渗透观，通过欧勒斯通通用化学蒸气发生器(gen-sys)产生甲醛气体，对电化学甲醛传感器进行校准(标定)，标定完成后，采用500ml容量的试剂瓶将甲醛气体稀释并分解。
[0003]零气发生器(zero air generator)用于产生校正大气自动监测系统中各监测仪器零点的纯净气体和标准气的稀释气。其功能是对256种气体和固体具有净化、过滤、干馏作用。
[0004]欧勒斯通通用化学蒸气发生器(gen-sys)是一个模块化的可追溯系统能够精密校准气体产生率、标准或相对湿度。一般是可以单独工作，或结合零气发生器和肖特蓝盖瓶串联工作，对甲醛传感器进行校准(标定)的准确度也较好。但其仅适用于少量传感器的校准(标定)，即其校准的传感器数量较少，无法适用于大批量传感器的校准(标定)。而且现有采用的仪器价格昂贵，维护费用也比较高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种多路甲醛采集智能校准系统及校准方法，能够实现对甲醛采集传感器进行校准，其一致性和准确性较高。
[0006]为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为:
[0007]一种多路甲醛采集智能校准系统，该校准系统包括甲醛标准气体瓶、减压阀、流量计、PPM甲醛检测仪、甲醛标定箱、纯净水瓶、酚试剂瓶、人机交互界面和气栗；其中甲醛标定箱的内腔至少设置有一个甲醛采集传感器和一个甲醛采集处理电路；
[0008]所述甲醛采集传感器用于采集甲醛标定箱内的甲醛气体浓度，并将其输出给甲醛采集处理电路；所述甲醛采集处理电路将接收到的甲醛气体浓度转化为电压值，并将其输出给人机交互界面；
[0009]所述甲醛标准气体瓶的出气口依次连接减压阀和流量计后与甲醛标定箱连接，给甲醛标定箱内释放甲醛气体；所述减压阀用于调节释放到甲醛标定箱内甲醛气体的压力；所述流量计用于测量释放到甲醛标定箱内甲醛气体的流量大小；
[0010]所述PPM甲醛检测仪与甲醛标定箱连接，用于检测甲醛标定箱内甲醛气体的浓度；
[0011]所述风扇安装在甲醛标定箱内，用于保证甲醛标定箱内甲醛气体的均匀性；
[0012]所述人机交互界面根据接收到的电压值，得到不合格的甲醛采集传感器，并对不合格的甲醛采集传感器进行校准；
[0013]所述酚试剂瓶与甲醛标定箱连接，并设置有酚试剂支路开关，用于对校准后甲醛标定箱内的甲醛气体进行初步吸收；
[0014]所述气栗与甲醛标定箱连接，用于向甲醛标定箱内吹入空气，将校准后甲醛标定箱内残余的甲醛气体吹入纯净水瓶内；纯净水瓶也与甲醛标定箱连接，并设置有纯净水支路开关，用于对残余的甲醛气体进行分解。
[0015]所述甲醛采集传感器有相应的序号，若甲醛采集传感器为2个或2个以上，则甲醛采集处理电路根据甲醛采集传感器对应的序号依次将电压值输出给人机交互界面。
[0016]若甲醛采集处理电路未将所有甲醛采集传感器采集的甲醛气体浓度输出给人机交互界面，则人机交互界面向甲醛采集处理电路输出指令；甲醛采集处理电路根据接收到的指令包含的序号输出对应的甲醛采集传感器采集的甲醛气体浓度。
[0017]所述人机交互界面根据接收到不同序号对应的电压值，生成甲醛校准表和甲醛校准曲线；若甲醛校准表上出现突出显示，或甲醛校准曲线上出现偏离曲线的点，即确定所对应的甲醛采集传感器不合格；人机交互界面还将接收到的数据生成数据库。
[0018]所述甲醛采集处理电路通过RS-485通讯串口将电压值输出给人机交互界面。
[0019]所述甲醛标定箱为矩形箱体，其顶面与一个侧面之间形成斜面，该斜面与水平面之间的夹角为30°?60°，其采用透明材料并作为可视窗；所述侧面上至少安装一个密封盖，其相对侧面上至少安装一个风扇；甲醛标定箱的内壁底部至少设置有两块定位板，甲醛采集传感器卡在两个定位板之间。
[0020]采用48块定位板竖直且平行设置在甲醛标定箱的内壁上，甲醛标定箱内最多设置有48个甲醛采集传感器和3个甲醛采集处理电路，3个甲醛采集处理电路依次连接，每个甲醛采集处理电路分别连接16个甲醛采集传感器。
[0021]所述甲醛标定箱的材料采用PC工程塑料。
[0022]—种多路甲醛采集智能校准系统的校准方法，该方法具体步骤如下:
[0023]步骤S1:打开甲醛标定箱的密封盖，安装甲醛采集传感器并将其与甲醛采集处理电路连接，关闭密封盖；
[0024]步骤S2:打开甲醛标准气体瓶，观察减压阀的气压状态和流量计的流量显示，对甲醛标定箱内释放甲醛气体，释放时间达第一设定值后，则关闭甲醛标准气体瓶，停止释放甲醛气体；
[0025]步骤S3:开启风扇，使风扇运转工作时间达第二预设值后关闭；
[0026]步骤S4:打开PPM甲醛检测仪，测量甲醛标定箱内的甲醛气体浓度，并记录；
[0027]步骤S5:人机交互界面得到不合格的甲醛采集传感器，并对不合格的甲醛采集传感器进行校准；
[0028]步骤S6:打开酚试剂支路开关，通过酚试剂瓶内的酚试剂对校准后的甲醛气体进行初步吸收，吸收时间达第三设定值后，关闭酚试剂支路开关；
[0029]步骤S7:打开纯净水支路开关，并打开气栗使其工作，气栗将空气输入甲醛标定箱内部，并经过甲醛标定箱输出到纯净水瓶中，纯净水对残留的甲醛气体进行分解。
[0030]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0031]1、本发明的校准系统在甲醛标定箱内设置甲醛采集传感器和甲醛采集处理电路，两者的数量根据实际需要可以进行增加，即可以对批量的甲醛采集传感器同时进行校准，可以提高生产效率，并可以保证所有传感器的一致性和准确性，且价格便宜、维护成本也较低廉；此外，甲醛标定箱上安装有风扇保证甲醛气体的均匀性，校准系统中也增加了酚试剂瓶和纯净水瓶，用于对甲醛气体进行吸收和分解，其性能稳定、可靠且易于实现。
[0032]2、本发明的甲醛标定箱上形成斜面作为可视窗，便于观察和甲醛采集传感器的安装；甲醛标定箱的内壁设置定位板，用于安装甲醛采集传感器，其结构简单且易于实现；甲醛标定箱内最多设置有48个甲醛采集传感器和3个甲醛采集处理电路，即可以同时批量实现甲醛采集传感器的校准，可以提高其生产效率。
[0033]3、本发明的校准方法通过人际交互界面能够可靠地实现对甲醛采集传感器的校准，其方法简单、易于实现和操作，并采用酚试剂瓶和纯净水瓶，用于对甲醛气体进行吸收和分解，其性能稳定、可靠。
【附图说明】
[0034]图1为本发明多路甲醛采集智能校准系统的原理示意图。
[0035]图2为本发明甲醛标定箱的结构示意图。
[0036]图3为本发明多路甲醛采集智能校准方法的流程图。
【具体实施方式】
[0037]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
[0038]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
[0039]参阅图1所示，本发明提供的一种多路甲醛采集智能校准系统，该校准系统包括甲醛标准气体瓶1、减压阀3、流量计4、接头5、PPM甲醛检测仪6、甲醛标定箱7、纯净水瓶
11、酚试剂瓶12、RS-485通讯串口 13、人机交互界面14、拨动开关15、开关电源16和气栗17。
[0040]其中甲醛标定箱7的内腔至少设置有一个甲醛采集传感器8和一个甲醛采集处理电路9，甲醛标定箱7的侧壁上加工有接口和安装孔，安装孔内安装有风扇10。本实施例中，甲醛标定箱7内最多可设置有48个甲醛采集传感器8和3个甲醛采集处理电路9，三个甲醛采集处理电路9依次连接，每个甲醛采集处理电路9分别连接16个甲醛采集传感器8，每个甲醛采集传感器8都有相应的序号。
[0041]所述甲醛采集传感器8用于采集甲醛标定箱7内甲醛气体的浓度，并将其输出给甲醛采集处理电路9。
[0042]所述甲醛采集处理电路9将接收到的甲醛气体浓度转化为电压值，并通过RS-485通讯串口 13将电压值输出给人机交互界面14。若甲醛采集传感器8为2个或2个以上，则甲醛采集处理电路9根据甲醛采集传感器8对应的序号依次将电压值输出给人机交互界面
14。甲醛采集处理电路9还接收人机交互界面14输出的指令，根据指令包含的序号输出对应的甲醛采集传感器8采集的甲醛气体浓度。
[0043]所述甲醛标准气体瓶I内存储甲醛气体，其出气口依次连接减压阀3和流量计4后，通过接头5与甲醛标定箱7连接，给甲醛标定箱7内释放甲醛气体。
[0044]所述减压阀3用于调节释放到甲醛标定箱7内甲醛气体的压力，保证其压力不会过大。
[0045]所述流量计4用于测量释放到甲醛标定箱7内甲醛气体的流量大小。
[0046]所述PPM甲醛检测仪6设置在甲醛标定箱7外部并与其相连，用于检测甲醛标定箱7内甲醛气体的浓度。
[0047]所述风扇10用于保证甲醛标定箱7内的甲醛气体的均匀性。其与开关电源16连接，两者的管路上设置有拨动开关15。
[0048]所述人机交互界面14根据接收到不同序号对应的电压值，生成甲醛校准表和甲醛校准曲线，并对不合格的甲醛采集传感器8进行校准，使其满足要求。若甲醛校准表上出现突出显示(如红色字体显示)，或甲醛校准曲线上出现偏离曲线的点，即确定所对应的甲醛采集传感器8不合格，需要进行校准。若甲醛采集处理电路9误传或少传了某一序号甲醛采集传感器8采集的甲醛气体浓度，即没有将所有甲醛采集传感器8采集的甲醛气体浓度输出给人机交互界面14，则人机交互界面14向甲醛采集处理电路9输出指令，要求其再次传输。
[0049]上述中，假设甲醛标定箱7内通入浓度为IPPM的甲醛气体，则甲醛采集传感器8采集到的量为1PPM，甲醛采集处理电路9转化得到的标准电压设为IV。若人机交互界面14显示的电压值为IV，则对应的甲醛采集传感器8是合格的；若显示的是0.8V或1.2V或其它值，则为不合格，需要进行校准使其电压值为IV，从而使得所有甲醛采集传感器8满足一致性和准确性。
[0050]上述中可以看出，人机交互界面14具备数据显示、生成图表和图表处理的功能，此外，还具有将接收到的数据生成数据库的功能。
[0051]所述酚试剂瓶12通过酚试剂支路与甲醛标定箱7连接，并设置有酚试剂支路开关，用于对校准后甲醛标定箱7内的甲醛气体进行初步吸收。
[0052]所述气栗17设置在甲醛标定箱7外部并与其相连，用于向甲醛标定箱7内吹入空气，将校准后甲醛标定箱7内残余的甲醛气体吹入纯净水瓶11内；纯净水瓶11通过纯净水支路与甲醛标定箱7连接，并设置有纯净水支路开关，用于对残余的甲醛气体进行分解。
[0053]如附图2所示，甲醛标定箱7为矩形箱体，其顶面与一个侧面之间形成斜面，该斜面与水平面之间的夹角为30°?60°，本实施例采用45°，其采用透明材料并作为可视窗73，便于观察箱体内的情况，也方便于甲醛采集传感器8的安装。所述侧面上至少安装一个密封盖72，方便箱体内部甲醛采集传感器8的安装和维修，本实施例中，采用两个密封盖72。其相对侧面上至少安装一个风扇10，用于保证甲醛标定箱7内的甲醛气体分布均匀，本实施例中，采用三个风扇10。
[0054]甲醛标定箱7的内壁底部至少设置有两块定位板71，甲醛采集传感器8卡在两个定位板71之间。本实施例中，最多采用48块定位板71竖直且平行分布在甲醛标定箱7的内壁上。
[0055]上述中，甲醛标定箱7的材料采用高强度的PC工程塑料，其成本低、质量轻。
[0056]如附图3所示，一种多路甲醛采集智能校准方法，该校准方法具体步骤如下:
[0057]步骤S1:打开甲醛标定箱7的密封盖72，安装甲醛采集传感器8并将其与甲醛采集处理电路9连接，关闭密封盖72。所述甲醛采集传感器8的数量可以根据实际需要进行增加或减少。
[0058]步骤S2:打开甲醛标准气体瓶1，观察减压阀3的气压状态和流量计4的流量显示，对甲醛标定箱7内进行释放甲醛气体，释放时间达第一设定值(设定为约I分钟)后，则关闭甲醛标准气体瓶1，停止释放甲醛气体。
[0059]步骤S3:接通电压220Vac、频率50/60hz的开关电源16，打开拨动开关15并开启风扇10，使风扇10运转工作时间达第二预设值(设定为3分钟)后，关闭开关电源16、拨动开关15和风扇10，确保甲醛标定箱7内甲醛气体的均匀性。
[0060]步骤S4:打开PPM甲醛检测仪6，测量甲醛标定箱7内的甲醛气体浓度，并记录。[0061 ] 步骤S5:人机交互界面14生成甲醛校准表和甲醛校准曲线，得到不合格的甲醛采集传感器8，并对不合格的甲醛采集传感器8进行校准，确保所有的甲醛采集传感器的一致性和准确性。
[0062]步骤S6:打开酚试剂支路开关，通过酚试剂瓶12内的酚试剂对校准后的甲醛气体进行初步吸收，吸收时间达第三设定值后，关闭酚试剂支路开关。
[0063]步骤S7:打开纯净水支路开关，并将气栗17接通220V电源，使气栗17工作，并以恒定压力将空气输入甲醛标定箱7内部，并经过甲醛标定箱7输出到纯净水瓶11中，纯净水对残留的甲醛气体进行分解。
[0064]本发明的测量范围为0-5ppm，分辨率为0.0lppm,其测量精度高、稳定性好、响应速度快、重复性也好。并可进行零点和任意目标点的校准，采用线性多点校准功能更是让检测的准确性大大提高。还通过PPM甲醛检测仪6能够清楚的记录整个检测过程中甲醛气体浓度的变化值，并且可以通过USB接口把数据导入电脑用以记录，方便数据存储与分析。
[0065]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种多路甲醛采集智能校准系统，其特征在于:该校准系统包括甲醛标准气体瓶(I)、减压阀⑶、流量计⑷、PPM甲醛检测仪(6)、甲醛标定箱(7)、纯净水瓶(11)、酚试剂瓶(12)、人机交互界面(14)和气栗(17);其中甲醛标定箱(7)的内腔至少设置有一个甲醛采集传感器⑶和一个甲醛采集处理电路(9); 所述甲醛采集传感器(8)用于采集甲醛标定箱(7)内的甲醛气体浓度，并将其输出给甲醛采集处理电路(9);所述甲醛采集处理电路(9)将接收到的甲醛气体浓度转化为电压值，并将其输出给人机交互界面(14)； 所述甲醛标准气体瓶(I)的出气口依次连接减压阀(3)和流量计(4)后与甲醛标定箱(7)连接，给甲醛标定箱(7)内释放甲醛气体；所述减压阀(3)用于调节释放到甲醛标定箱(7)内甲醛气体的压力；所述流量计⑷用于测量释放到甲醛标定箱(7)内甲醛气体的流量大小； 所述PPM甲醛检测仪(6)与甲醛标定箱(7)连接，用于检测甲醛标定箱(7)内甲醛气体的浓度； 所述风扇(10)安装在甲醛标定箱(7)内，用于保证甲醛标定箱(7)内甲醛气体的均匀性； 所述人机交互界面(14)根据接收到的电压值，得到不合格的甲醛采集传感器(8)，并对不合格的甲醛采集传感器(8)进行校准； 所述酚试剂瓶(12)与甲醛标定箱(7)连接，并设置有酚试剂支路开关，用于对校准后甲醛标定箱(7)内的甲醛气体进行初步吸收； 所述气栗(17)与甲醛标定箱(7)连接，用于向甲醛标定箱(7)内吹入空气，将校准后甲醛标定箱(7)内残余的甲醛气体吹入纯净水瓶(11)内；纯净水瓶(11)也与甲醛标定箱(7)连接，并设置有纯净水支路开关，用于对残余的甲醛气体进行分解。2.根据权利要求1所述的多路甲醛采集智能校准系统，其特征在于:所述甲醛采集传感器(8)有相应的序号，若甲醛采集传感器(8)为2个或2个以上，则甲醛采集处理电路(9)根据甲醛采集传感器(8)对应的序号依次将电压值输出给人机交互界面(14)。3.根据权利要求2所述的多路甲醛采集智能校准系统，其特征在于:若甲醛采集处理电路(9)未将所有甲醛采集传感器(8)采集的甲醛气体浓度输出给人机交互界面(14)，则人机交互界面(14)向甲醛采集处理电路(9)输出指令；甲醛采集处理电路(9)根据接收到的指令包含的序号输出对应的甲醛采集传感器(8)采集的甲醛气体浓度。4.根据权利要求1所述的多路甲醛采集智能校准系统，其特征在于:所述人机交互界面(14)根据接收到不同序号对应的电压值，生成甲醛校准表和甲醛校准曲线；若甲醛校准表上出现突出显示，或甲醛校准曲线上出现偏离曲线的点，即确定所对应的甲醛采集传感器(8)不合格；人机交互界面(14)还将接收到的数据生成数据库。5.根据权利要求1所述的多路甲醛采集智能校准系统，其特征在于:所述甲醛采集处理电路(9)通过RS-485通讯串口(13)将电压值输出给人机交互界面(14)。6.根据权利要求1所述的多路甲醛采集智能校准系统，其特征在于:所述甲醛标定箱(7)为矩形箱体，其顶面与一个侧面之间形成斜面，该斜面与水平面之间的夹角为30°?60°，其采用透明材料并作为可视窗(73);所述侧面上至少安装一个密封盖(72)，其相对侧面上至少安装一个风扇(10);甲醛标定箱(7)的内壁底部至少设置有两块定位板(71)，甲醛采集传感器(8)卡在两个定位板(71)之间。7.根据权利要求6所述的多路甲醛采集智能校准系统，其特征在于:采用48块定位板(71)竖直且平行设置在甲醛标定箱(7)的内壁上，甲醛标定箱(7)内最多设置有48个甲醛采集传感器(8)和3个甲醛采集处理电路(9)，3个甲醛采集处理电路(9)依次连接，每个甲醛采集处理电路(9)分别连接16个甲醛采集传感器(8)。8.根据权利要求7所述的多路甲醛采集智能校准系统，其特征在于:所述甲醛标定箱(7)的材料采用PC工程塑料。9.一种基于权利要求1-8所述多路甲醛采集智能校准系统的校准方法，其特征在于:该方法具体步骤如下: 步骤S1:打开甲醛标定箱(7)的密封盖(72)，安装甲醛采集传感器⑶并将其与甲醛采集处理电路(9)连接，关闭密封盖(72); 步骤S2:打开甲醛标准气体瓶(I)，观察减压阀(3)的气压状态和流量计(4)的流量显示，对甲醛标定箱(7)内释放甲醛气体，释放时间达第一设定值后，则关闭甲醛标准气体瓶(I)，停止释放甲醛气体； 步骤S3:开启风扇(10)，使风扇(10)运转工作时间达第二预设值后关闭； 步骤S4:打开PPM甲醛检测仪(6)，测量甲醛标定箱(7)内的甲醛气体浓度，并记录；步骤S5:人机交互界面(14)得到不合格的甲醛采集传感器(8)，并对不合格的甲醛采集传感器(8)进行校准； 步骤S6:打开酚试剂支路开关，通过酚试剂瓶(12)内的酚试剂对校准后的甲醛气体进行初步吸收，吸收时间达第三设定值后，关闭酚试剂支路开关； 步骤S7:打开纯净水支路开关，并打开气栗(17)使其工作，气栗(17)将空气输入甲醛标定箱(7)内部，并经过甲醛标定箱(7)输出到纯净水瓶(11)中，纯净水对残留的甲醛气体进行分解。
【文档编号】G01N27/26GK105987939SQ201510059465
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月4日
【发明人】赵江华
【申请人】深圳德士特智慧科技有限公司