[发明专利]气敏元件自动测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动测试系统，具体涉及一种气敏元件自动测试系统。

背景技术

检测气体特别是挥发性有机气体（VOC）在日常生产和生活中变得越来越重要，如何方便、快捷、准确的检测它们是现代气体传感器的研究和应用方向。目前，对于挥发性有机气体有不同的检测方法，主要有：利用气体对光的折射率或光吸收等特性来检测气体的光学法，这种方法比较传统，其装置复杂，使用和维修难度大、成本高；使用电极和电解液对气体进行检测的电化学法，也是气体检测的常用方法之一，其应用广泛，但缺点是受环境因素限制较多；利用半导体气敏元件检测的电学法是近年来应用最多的一种方法，发展十分迅速，目前已成为世界上产量最大、应用最广的传感器之一。和其他气体检测方法相比，半导体气敏元件在检测气体方面有其独特的优点：灵敏度高、响应速度快、结构简单、使用方便、价格便宜等。在气敏元件测试气体的过程中，由于许多VOC气体都对人体健康有害，而且VOC 气体在反应过程中响应迅速、挥发性强、人工测量误差很大，元件灵敏度的提高直接受到影响。

发明内容

本发明提供一种气敏元件自动测试系统，其简捷、稳定、信号强、响应快速的自动测试系统，能对系统的配气和信号采集等功能实现自动控制。

本发明的技术解决方案：

一种气敏元件自动测试系统，包括相互连接的自动配气装置，测量电路部分，软件控制及计算机，其特殊之处在于：所述自动配气装置包括气敏元件、测温元件、加热元件及质量流量计；所述测量电路部分包括温度测量、流量控制、测量电路及信号采集；所述软件控制包括A/D及D/A的转换。

上述自动配气装置中载气和待测气体分别通过质量流量控制器输入干燥罐充分混合，配成测试气样输入测试装置中的测试腔。

上述气体检测是在测试腔内实现，配置好浓度的测试气样进入相对密封的测试腔，气敏元件放置于测试腔内，气敏元件上分别有4 个测量电极和两个加热电极；

所述气敏元件的工作温度由K 型接触式热电偶传感器进行测量。

本发明的优点在于：提供了简捷、稳定、信号强、响应快速的自动测试系统，能对系统的配气和信号采集等功能实现自动控制。

附图说明

图1为本发明连接原理框图。

具体实施方式

参见图1，一种气敏元件自动测试系统，包括相互连接的自动配气装置，测量电路部分，软件控制及计算机，自动配气装置包括气敏元件、测温元件、加热元件及质量流量计；所述测量电路部分包括温度测量、流量控制、测量电路及信号采集；所述软件控制包括A/D及D/A的转换。

自动配气装置中载气和待测气体分别通过质量流量控制器输入干燥罐充分混合，配成测试气样输入测试装置中的测试腔。

气体检测是在测试腔内实现，配置好浓度的测试气样进入相对密封的测试腔，气敏元件放置于测试腔内，气敏元件上分别有4 个测量电极和两个加热电极；气敏元件的工作温度由K 型接触式热电偶传感器进行测量。

工作中，不同浓度的测试气样使敏感元件表面对气体吸附量不同，其电阻值也会引起相应的变化，测量电路将实时采集到的电压信号传送到测试软件中。测量电路检测到的测量信号由PCI - 83l9 光电隔离模入接口卡输入计算机控制程序中。实际工作中，为了满足配气浓度宽广的需要并保证精度，标准气样输出不只是一路，而是分成两路或多路，各自经一只质量流量控制器与测试装置连接，分别实现不同气体在不同浓度下的混合配比要求。质量流量控制，精度为±0 .l% F . S（满量程）。它采用毛细管传热温差量热原理测量气体的质量流量（无需温度压力补偿）。将传感器加热测得的流量信号送入放大器，放大后的流量检测电压与测定电压进行比较，再将差值信号放大后去控制调节阀门，闭环控制流过通道的流量使之与设定的流量相等。控制器输出的流量检测电压与流过通道的质量流量成正比，流量检测输出电压为+ 5 V。质量流量控制器的流量控制范围是2% ～l00%F. S（量程比为50：l），流量分辨率是0 .l%F . S。