气体检测仪的传感器工作通道及模式选择控制系统及方法与流程

本发明涉及气体检测，尤其涉及一种气体检测仪的传感器工作通道及模式选择控制系统及方法。

背景技术：

1、现有常见的对气体测量的系统，一般是通过对气体测量仪器的气体通道设置一个独立的气体检测系统，实现对其气体的检测，而且，目前也存在对多条气体通道的气体进行检测，但是其多条需要被检测的气体通道，每条气体通道都是单独设置的，这不但提高了检测成本，增大了整个系统的占用空间。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种气体检测仪的传感器工作通道及模式选择控制系统及方法，其能够有效解决现有技术中所存在的上述技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明的一实施例提供了一种气体检测仪的传感器工作通道及模式选择控制系统，包括第一三通电磁阀、第二三通电磁阀、二通电磁阀、第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器、第二常开继电器、第一连接件、第二连接件、第一气体传感器、第二气体传感器、采样泵和控制单元；所述第一三通电磁阀的第一接头连接所述第一常闭继电器的输出端，所述第一三通电磁阀的第二接头连接所述第一常开继电器的输出端，所述第一三通电磁阀的第三接头连接所述第一连接件的输入端；所述第二三通电磁阀的第一接头连接所述第二常闭继电器的输出端，所述第二三通电磁阀的第二接头连接所述第二常开继电器的输出端，所述第二三通电磁阀的第三接头连接所述第二连接件的输入端；所述第一常闭继电器的输入端及所述第二常闭继电器的输入端均连接第一气体输入口；所述第一常开继电器的输入端和第二常开继电器的输入端均连接所述二通电磁阀的输出端，所述二通电磁阀的输入端连接第二气体输入口；所述第一连接件的输出端连接所述采样泵的输入端，所述第二连接件的输出端通过所述第二气体传感器连接所述采样泵的输入端；所述采样泵的输出端通过所述第一气体传感器连接气体输出口；其中，所述第一气体输入口用于输入待检测气体，所述第二气体输入口用于输入净化气体；所述第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器、第二常开继电器、第一气体传感器、第二气体传感器和采样泵均与所述控制单元连接，通过所述控制单元控制所述第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器和第二常开继电器的通电/断电状态而选择传感器工作通道及模式，包括：

3、当选择第一气体传感器单独工作且处于检测模式时，通过所述控制单元设置所述第二气体传感器的检测值为空，并通过所述控制单元控制只有所述第二常闭继电器处于通电状态，从而只导通所述第一常闭继电器、第一三通电磁阀和第一连接件之间的第一检测通道，由所述第一气体输入口输入的待检测气体依次通过所述第一常闭继电器、第一三通电磁阀和第一连接件之间导通的第一检测通道并通过所述采样泵和第一气体传感器后由所述气体输出口输出；

4、当选择第一气体传感器单独工作且处于吹扫模式时，通过所述控制单元控制只有所述第二常开继电器处于断电状态，从而只导通所述第一常开继电器、第一三通电磁阀和第一连接件之间的第一吹扫通道，由所述第二气体输入口输入并经过所述二通电磁阀的净化气体依次通过所述第一常开继电器、第一三通电磁阀和第一连接件之间导通的第一吹扫通道并通过所述采样泵和第一气体传感器后由所述气体输出口输出；

5、当选择第二气体传感器单独工作且处于检测模式时，通过所述控制单元设置所述第一气体传感器的检测值为空，并通过所述控制单元控制只有所述第一常闭继电器处于通电状态，从而只导通所述第二常闭继电器、第二三通电磁阀和第二连接件之间的第二检测通道，由所述第一气体输入口输入的待检测气体依次通过所述第二常闭继电器、第二三通电磁阀和第二连接件之间导通的第二检测通道并通过所述第二气体传感器、采样泵和第一气体传感器后由所述气体输出口输出；

6、当选择第二气体传感器单独工作且处于吹扫模式时，通过所述控制单元控制只有所述第一常开继电器处于断电状态，从而只导通所述第二常开继电器、第二三通电磁阀和第二连接件之间的第二吹扫通道，由所述第二气体输入口输入并经过所述二通电磁阀的净化气体依次通过所述第二常开继电器、第二三通电磁阀和第二连接件之间导通的第二吹扫通道并通过所述第二气体传感器、采样泵和第一气体传感器后由所述气体输出口输出；

7、当选择第一气体传感器和第二气体传感器同时工作且处于检测模式时，通过所述控制单元控制所述第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器和第二常开继电器均处于断电状态，从而导通所述第一检测通道及所述第二检测通道，由所述第一气体输入口输入的待检测气体分流通过所述第一检测通道及所述第二检测通道，所述第二检测通道输出的待检测气体经过所述第二气体传感器后与所述第一检测通道输出的待检测气体合流并通过所述采样泵和第一气体传感器后由所述气体输出口输出；

8、当选择第一气体传感器和第二气体传感器同时工作且处于吹扫模式时，通过所述控制单元控制所述第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器和第二常开继电器均处于通电状态，从而导通所述第一吹扫通道及所述第二吹扫通道，由所述第二气体输入口输入的净化气体分流通过所述第一吹扫通道及所述第二吹扫通道，所述第二吹扫通道输出的净化气体经过所述第二气体传感器后与所述第一吹扫通道输出的净化气体合流并通过所述采样泵和第一气体传感器后由所述气体输出口输出。

9、较佳地，所述第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器和第二常开继电器均为时间继电器；所述控制单元根据预先设定的第一气体传感器、第二气体传感器的检测模式和吹扫模式的工作周期控制所述第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器和第二常开继电器的通电/断电的时间周期，从而保证所述第一气体传感器和第二气体传感器在单独/同时工作时的检测模式和吹扫模式能够循环不间断执行。

10、较佳地，预先设定的第一气体传感器、第二气体传感器的检测模式的工作周期为50s-200s,预先设定的第一气体传感器、第二气体传感器的吹扫模式的工作周期为10s-50s，且预先设定的第一气体传感器、第二气体传感器的检测模式的工作周期大于吹扫模式的工作周期。

11、较佳地，所述气体检测仪的传感器工作通道及模式选择控制系统还包括与所述控制单元连接的温度传感器和显示器，所述控制单元根据所述温度传感器检测得到的温度数据，对所述第一气体传感器和/或第二气体传感器检测得到的气体数据经过数据纠正处理后得到纠正后的气体数据并通过所述显示器进行显示；其中，所述数据纠正处理包括公式（1）~公式（3）的计算过程：

12、y1=ax3+bx2+cx+d 公式（1）

13、其中，公式（1）为线性相关函数，x为所述第一气体传感器和/或第二气体传感器检测得到的气体数据，a、b、c和d为线性相关系数，a、b、c和d基于不同类型的气体传感器并通过标物对气体传感器进行线性拟合规范操作后预先得到；y1为经过公式（1）计算后得到的线性相关纠正后的气体数据；

14、y2=ky1+b 公式（2）

15、其中，公式（2）为分段折线函数，系数k和常数b通过预先设置得到，y2为经过公式（2）计算后得到的分段折线处理后的气体数据；

16、y=y2*t/(t+t’) 公式（3）

17、其中，公式（3）为温度影响纠正函数，t为所述温度传感器检测得到的温度数据，t’为绝对温度，y为经过公式（3）计算后得到的并通过所述显示器进行显示的纠正后的气体数据。

18、较佳地，所述第一气体传感器和第二气体传感器分别用于检测所述待检测气体中的特定气体的浓度或残留气体的密度；其中，所述净化气体为空气或氮气。

19、本发明实施例对应提供一种气体检测仪的传感器工作通道及模式选择控制方法，所述气体检测仪包括第一三通电磁阀、第二三通电磁阀、二通电磁阀、第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器、第二常开继电器、第一连接件、第二连接件、第一气体传感器、第二气体传感器、采样泵和控制单元；所述第一三通电磁阀的第一接头连接所述第一常闭继电器的输出端，所述第一三通电磁阀的第二接头连接所述第一常开继电器的输出端，所述第一三通电磁阀的第三接头连接所述第一连接件的输入端；所述第二三通电磁阀的第一接头连接所述第二常闭继电器的输出端，所述第二三通电磁阀的第二接头连接所述第二常开继电器的输出端，所述第二三通电磁阀的第三接头连接所述第二连接件的输入端；所述第一常闭继电器的输入端及所述第二常闭继电器的输入端均连接第一气体输入口；所述第一常开继电器的输入端和第二常开继电器的输入端均连接所述二通电磁阀的输出端，所述二通电磁阀的输入端连接第二气体输入口；所述第一连接件的输出端连接所述采样泵的输入端，所述第二连接件的输出端通过所述第二气体传感器连接所述采样泵的输入端；所述采样泵的输出端通过所述第一气体传感器连接气体输出口；其中，所述第一气体输入口用于输入待检测气体，所述第二气体输入口用于输入净化气体；所述第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器、第二常开继电器、第一气体传感器、第二气体传感器和采样泵均与所述控制单元连接，所述控制单元控制所述第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器和第二常开继电器的通电/断电状态而选择传感器工作通道及模式；所述传感器工作通道及模式选择控制方法包括步骤：

20、当选择第一气体传感器单独工作且处于检测模式时，通过所述控制单元设置所述第二气体传感器的检测值为空，并通过所述控制单元控制只有所述第二常闭继电器处于通电状态，从而只导通所述第一常闭继电器、第一三通电磁阀和第一连接件之间的第一检测通道，由所述第一气体输入口输入的待检测气体依次通过所述第一常闭继电器、第一三通电磁阀和第一连接件之间导通的第一检测通道并通过所述采样泵和第一气体传感器后由所述气体输出口输出；

21、当选择第一气体传感器单独工作且处于吹扫模式时，通过所述控制单元控制只有所述第二常开继电器处于断电状态，从而只导通所述第一常开继电器、第一三通电磁阀和第一连接件之间的第一吹扫通道，由所述第二气体输入口输入并经过所述二通电磁阀的净化气体依次通过所述第一常开继电器、第一三通电磁阀和第一连接件之间导通的第一吹扫通道并通过所述采样泵和第一气体传感器后由所述气体输出口输出；

22、当选择第二气体传感器单独工作且处于检测模式时，通过所述控制单元设置所述第一气体传感器的检测值为空，并通过所述控制单元控制只有所述第一常闭继电器处于通电状态，从而只导通所述第二常闭继电器、第二三通电磁阀和第二连接件之间的第二检测通道，由所述第一气体输入口输入的待检测气体依次通过所述第二常闭继电器、第二三通电磁阀和第二连接件之间导通的第二检测通道并通过所述第二气体传感器、采样泵和第一气体传感器后由所述气体输出口输出；

23、当选择第二气体传感器单独工作且处于吹扫模式时，通过所述控制单元控制只有所述第一常开继电器处于断电状态，从而只导通所述第二常开继电器、第二三通电磁阀和第二连接件之间的第二吹扫通道，由所述第二气体输入口输入并经过所述二通电磁阀的净化气体依次通过所述第二常开继电器、第二三通电磁阀和第二连接件之间导通的第二吹扫通道并通过所述第二气体传感器、采样泵和第一气体传感器后由所述气体输出口输出；

24、当选择第一气体传感器和第二气体传感器同时工作且处于检测模式时，通过所述控制单元控制所述第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器和第二常开继电器均处于断电状态，从而导通所述第一检测通道及所述第二检测通道，由所述第一气体输入口输入的待检测气体分流通过所述第一检测通道及所述第二检测通道，所述第二检测通道输出的待检测气体经过所述第二气体传感器后与所述第一检测通道输出的待检测气体合流并通过所述采样泵和第一气体传感器后由所述气体输出口输出；

25、当选择第一气体传感器和第二气体传感器同时工作且处于吹扫模式时，通过所述控制单元控制所述第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器和第二常开继电器均处于通电状态，从而导通所述第一吹扫通道及所述第二吹扫通道，由所述第二气体输入口输入的净化气体分流通过所述第一吹扫通道及所述第二吹扫通道，所述第二吹扫通道输出的净化气体经过所述第二气体传感器后与所述第一吹扫通道输出的净化气体合流并通过所述采样泵和第一气体传感器后由所述气体输出口输出。

26、较佳地，所述第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器和第二常开继电器均为时间继电器；所述控制单元根据预先设定的第一气体传感器、第二气体传感器的检测模式和吹扫模式的工作周期控制所述第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器和第二常开继电器的通电/断电的时间周期，从而保证所述第一气体传感器和第二气体传感器在单独/同时工作时的检测模式和吹扫模式能够循环不间断执行。

27、较佳地，预先设定的第一气体传感器、第二气体传感器的检测模式的工作周期为50s-200s,预先设定的第一气体传感器、第二气体传感器的吹扫模式的工作周期为10s-50s，且预先设定的第一气体传感器、第二气体传感器的检测模式的工作周期大于吹扫模式的工作周期。

28、较佳地，所述气体检测仪还包括与所述控制单元连接的温度传感器和显示器，所述传感器工作通道及模式选择控制方法还包括步骤：

29、所述控制单元根据所述温度传感器检测得到的温度数据，对所述第一气体传感器和/或第二气体传感器检测得到的气体数据经过数据纠正处理后得到纠正后的气体数据并通过所述显示器进行显示；其中，所述数据纠正处理包括公式（1）~公式（3）的计算过程：

30、y1=ax3+bx2+cx+d 公式（1）

31、其中，公式（1）为线性相关函数，x为所述第一气体传感器和/或第二气体传感器检测得到的气体数据，a、b、c和d为线性相关系数，a、b、c和d基于不同类型的气体传感器并通过标物对气体传感器进行线性拟合规范操作后预先得到；y1为经过公式（1）计算后得到的线性相关纠正后的气体数据；

32、y2=ky1+b 公式（2）

33、其中，公式（2）为分段折线函数，系数k和常数b通过预先设置得到，y2为经过公式（2）计算后得到的分段折线处理后的气体数据；

34、y=y2*t/(t+t’) 公式（3）

35、其中，公式（3）为温度影响纠正函数，t为所述温度传感器检测得到的温度数据，t’为绝对温度，y为经过公式（3）计算后得到的并通过所述显示器进行显示的纠正后的气体数据。

36、较佳地，所述第一气体传感器和第二气体传感器分别用于检测所述待检测气体中的特定气体的浓度或残留气体的密度；其中，所述净化气体为空气或氮气。

37、与现有技术相比，本发明实施例提供的一种气体检测仪的传感器工作通道及模式选择控制系统及方法，具有如下技术效果：1、通过引入第一三通电磁阀、第二三通电磁阀、二通电磁阀、第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器、第二常开继电器，并通过控制单元控制第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器、第二常开继电器的通电/断电状态而控制第一气体传感器、第二气体传感器单独工作或同时工作以及控制第一气体传感器、第二气体传感器单独或同时工作时处于检测模式还是吹扫模式，从而能够根据不同气体检测需求连接不同的气体传感器并选择单一通道或两个通道同时进行检测。2、通过设置使所述第一气体传感器和第二气体传感器在单独/同时工作均包括检测模式和吹扫模式，且检测模式和吹扫模式循环交替进行，这样能够避免第一气体传感器和第二气体传感器一直处于检测模式的工作模式下由于长时间处于固定浓度的气体而影响其检测的灵敏度，通过吹扫模式输入空气或氮气以活化传感器，从而提升传感器灵敏度和寿命。3、通过设置第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器和第二常开继电器均为时间继电器，这样控制单元根据预先设定的第一气体传感器、第二气体传感器的检测模式和吹扫模式的工作周期来控制所述第一常闭继电器、第二常闭继电器、第一常开继电器和第二常开继电器的通电/断电的时间周期，从而保证所述第一气体传感器和第二气体传感器在单独/同时工作时的检测模式和吹扫模式能够循环不间断执行。4、通过引入温度传感器检测温度数据，控制单元根据所述温度传感器检测得到的温度数据，对所述第一气体传感器和/或第二气体传感器检测得到的气体数据经过包括线性相关纠正、分段折线处理和温度影响纠正的数据纠正处理后得到纠正后的气体数据再通过所述显示器进行显示，从而能够提高气体检测数据的准确度。