组件式气体传感标定装置的制作方法

本发明涉及一种包括气体传感器的气体传感标定装置，尤其涉及一种组件式气体传感标定装置。

背景技术：

气体传感器在电子工业、汽车业、冶金工业、石油化工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天、食品加工等方面有着广泛的应用，特别是氢气，由于其氢气分子很小，在生产、贮存、运输和使用的过程中易泄漏，且氢气不利于呼吸，无色无味，不能被人鼻所发觉，特别是氢气着火点仅为585℃。空气中氢气含量如果达到4％以上，遇明火即可能发生爆炸。故在氢气有可能产生的环境中，必须利用氢气传感器对环境中氢气的含量进行检测并对其泄漏进行监测。现有气体传感器的标定方法或装置，一般通过配气系统(装置)将调制好的气体浓度经质量流量计，将调制好的气体浓度导入到一个装有敏感气体元件的封闭容器中，容器中敏感气体元件的引线通过连接器与外部信号调理电路、仪器、计算机相连，该容器外部安装有压力计、温度计用以监测容器压力、温度的变化。这种敏感气体元件的标定装置标定出的结果，有一定的局限性，因其信号调理电路与敏感气体元件并不处在同一容器中，信号调理电路随环境温度、湿度、压力等变化，将影响气氛检测的结果。

用敏感气体元件标定装置检定的气体传感器，当以组件形式在实际环境中使用，当标定的敏感气体元件与信号调理电路构成组件式气氛传感器进行密闭环境微量气氛监测时，由于信号调理电路受压力、温度、湿度等影响，将会干扰、影响气氛监测的结果，这将影响微量气体气氛变化对产品或部件材料腐蚀、侵蚀作用的定性分析。因敏感元件尺寸较小，需设计相应的配套工装，在实际工作中安装、使用效率比较低，此外，容器外部安装有压力表、温度计等，在需要进行第三方标定时，需对压力表、温度计进行防护处理，给操作和携带带来诸多的不便。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高效密封封装的组件式气体传感标定装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种组件式气体传感标定装置，包括上密封罐、下密封罐、气流分配板、卡箍、密封圈、器件安装板、气体测试组件、温度传感器、压力传感器和导线连接器，所述气体测试组件是将信号调理电路及气体敏感元件安装于金属盒中并用有机硅凝胶将所述信号调理电路进行灌胶封装形成的组件，所述上密封罐的上部设有用于进气的气管，横向的所述气流分配板上设有多个竖向的通气孔，所述气流分配板安装于所述上密封罐内且靠近所述上密封罐上部的气管，所述下密封罐的下部设有用于出气的气管和连接器安装孔，所述导线连接器安装于所述连接器安装孔中，横向的所述器件安装板上设有竖向通孔，所述器件安装板安装于所述下密封罐内，所述气体测试组件、所述温度传感器和所述压力传感器分别安装于所述器件安装板上，所述气体测试组件的信号输出端、所述温度传感器的信号输出端和所述压力传感器的信号输出端分别与所述导线连接器的内接线端连接，所述导线连接器的外端设有信号输出接口，所述上密封罐下端边缘的凹槽与所述下密封罐上端边缘的凹槽共同构成密封环槽且所述密封圈置于该密封环槽内，所述上密封罐的下端边缘与所述下密封罐的上端边缘之间通过所述卡箍紧固连接。

上述结构中，将信号调理电路及气体敏感元件安装于金属盒中并用有机硅凝胶将所述信号调理电路进行灌胶封装形成气体测试组件，能够克服氢气易燃、易爆特性有可能对信号调理电路造成损坏的问题；将气体测试组件、温度传感器和压力传感器完全装入密闭容器内，避免了压力、温度、湿度及强电场对标定和测试实验的干扰；另外，将两个容器边缘的法兰连接的通常方式是在法兰盘上布置数颗螺栓，这样每次装、卸内部器件操作就会十分繁琐，效率低下，所以本发明采用卡箍和密封圈连接两个密封罐，即能实现密封连接，又能快速装拆，操作非常方便。

所述气流分配板的中心位置无孔，多个直径为1.5～3mm的所述通气孔按正六边形图形围绕分布在所述气流分配板的中心位置周围。这种结构使得气流以缓慢的速度充满整个容器，避免了因气体流速过大或气流直接吹向敏感元件而导致传感器异常响应的现象。

为了便于安装器件安装板，所述下密封罐的内壁圆周设有凸环，所述器件安装板安装于所述凸环上。

为了便于放置和操作，所述下密封罐的下部周围均匀设有三根支撑杆。

本发明的有益效果在于：

本发明通过将信号调理电路及气体敏感元件安装于金属盒中并用有机硅凝胶将所述信号调理电路进行灌胶封装形成气体测试组件，能够克服氢气易燃、易爆特性有可能对信号调理电路造成损坏的问题；通过将气体测试组件、温度传感器和压力传感器完全装入密闭容器内，避免了压力、温度、湿度及强电场对标定和测试实验的干扰；通过采用气流分配板，使得气流以缓慢的速度充满整个容器，避免了因气体流速过大或气流直接吹向敏感元件而导致传感器异常响应的现象；通过采用卡箍和密封圈连接两个密封罐，具有操作简便、安装、装卸便捷、便于携带、使用效率高且密封性能良好的优点。

附图说明

图1是本发明所述组件式气体传感标定装置的立体外观图，图中还示出了阀门；

图2是本发明所述组件式气体传感标定装置的主视剖视图；

图3是本发明所述上密封罐和气流分配板的立体剖视图；

图4是本发明所述气流分配板的立体图；

图5是本发明所述下密封罐的立体剖视图，图中还示出了支撑杆；

图6是本发明所述器件安装板、气体测试组件、温度传感器和压力传感器的立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图6所示，本发明所述组件式气体传感标定装置3包括上密封罐10、下密封罐7、气流分配板11、卡箍12、密封圈5、器件安装板6、气体测试组件4、温度传感器13、压力传感器14和导线连接器8，气体测试组件4是将信号调理电路及气体敏感元件安装于金属盒中并用有机硅凝胶将所述信号调理电路进行灌胶封装形成的组件，上密封罐10的上部设有用于进气的气管2且该气管2上安装有阀门1，横向的气流分配板11上设有多个直径为1.5～3mm的竖向的通气孔111，气流分配板11的中心位置112无孔，多个通气孔111按正六边形图形围绕分布在气流分配板11的中心位置112的周围，气流分配板11安装于上密封罐10内且靠近上密封罐10上部的气管2，下密封罐7的下部设有用于出气的气管2和连接器安装孔16且该气管2上安装有阀门1，导线连接器8安装于连接器安装孔16中，横向的器件安装板6上设有竖向通孔61，下密封罐7的内壁圆周设有凸环15，器件安装板6安装于凸环15上，气体测试组件4、温度传感器13和压力传感器14分别安装于器件安装板6上，气体测试组件4的信号输出端、温度传感器13的信号输出端和压力传感器14的信号输出端分别与导线连接器8的内接线端连接，导线连接器8的外端设有信号输出接口，上密封罐10下端边缘的凹槽与下密封罐7上端边缘的凹槽共同构成密封环槽且密封圈5置于该密封环槽内，上密封罐10的下端边缘与下密封罐7的上端边缘之间通过卡箍12紧固连接，下密封罐7的下部周围均匀设有三根支撑杆9形成支撑架。

更具体地，上述结构中，上密封罐10和下密封罐7分别由直径110mm、高55mm、壁厚2mm的圆柱形不锈钢制成，气管2为外径7.5mm、内径4.5mm的不锈钢管，气流分配板11为直径110mm、厚1.5mm的不锈钢板，气流分配板11的中心位置112所在圆形区域的直径为25mm，连接器安装孔16的直径为40mm，导线连接器8为40芯密封导线连接器，密封圈5为直径122mm、宽8mm、厚2mm的星形硅橡胶密封圈，卡箍12为带有螺栓孔的卡箍，安装后用螺栓拧紧，导线连接器8将电源线和数据线引至外部的电源和数据采集系统。

结合图1-图6，使用时，将待检测气体由上密封罐10上部的气管2引入，气体首先经过气流分配板11上的通气孔111被缓冲、分流后再经过气体测试组件4、温度传感器13和压力传感器14并被采集相关数据，然后依次经过器件安装板6上的竖向通孔61和下密封罐7下部的气管2排出，气体测试组件4、温度传感器13和压力传感器14采集的数据经导线连接器8传输给外部的数据采集系统进行处理，最终获得测试结果。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。