[实用新型]一种红外甲烷传感器校准系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业控制技术领域，具体来说，是一种红外甲烷传感器校准系统。 

背景技术

煤矿甲烷检测一直是煤矿安全生产管理中非常重要的环节，甲烷检测传感器直接关系到煤矿安全监控系统的可靠性和灵敏度，对甲烷监测监控起着关键作用。近年来红外光谱技术已经应用于甲烷检测，在煤矿甲烷检测应用上红外光谱吸收法相比于传统的催化燃烧型具有突出的优点：精度和灵敏度高，稳定性和可靠性好，可以快速和连续监测，是煤矿用甲烷传感器的更新换代产品，具有良好的发展前景。在红外甲烷传感器研制生产过程中，关键的设备就是红外甲烷传感器校正系统。由于红外信号传感器的特异性，红外气体检测元件输出各不相同，离散性比较大，为实现甲烷浓度测量的同一性，必须对红外气体检测传感器进行校准，确定传感器的测量基准。红外甲烷传感器校准系统的研究在我国处于起步阶段，其校准系统采用单台校准方法，现在不能满足大批量工业生产的需求。不同的红外传感器件，其校准条件及校准方法皆有差别，并没有统一规定，这一类的设备是为了满足特定的条件而设计建造的，所以国内外市场没有通用的校准设备。 

发明内容

本实用新型的目的是为了解决在红外甲烷传感器批量生产时，校准环境不统一、校准效率很低、校准精度不高的技术问题，提出一种红外甲烷传感器校准系统，该系统是通过实现对温度、压力、流量的控制，建立传感器校准的环境，实现传感器校准条件的统一性，保证校准精度及批量校准的一致性。 

本实用新型红外甲烷传感器校准系统，包括气路部分与与校准部分； 

所述气路部分包括五通阀、流量计、截止阀、三通阀、针阀、真空泵、温度表A、压力表与浓度计；校准部分包括温箱、换热管、红外甲烷传感器安装座；其中，五通阀中的四个通路分别连接甲烷供给设备A、甲烷供给设备B、零点气体供给设备以及空气供给设备；五通阀另一个通路通过进气管路依次连接流量计与截止阀后，与温箱内设置的换热管进气端相连。 

所述换热管出气端连接温箱内设置的红外甲烷传感器安装座进气口；红外甲烷传感器安装座的出气口通过出气管路依次连接温箱外部设置的温度表A、压力表与浓度计后，与三通阀中一个通路相连，三通阀另两个通路分别通过排气管路与抽气管路；排气管路上安装有针阀、抽气管路与真空泵相连；温度控制部分包括压缩机、温控器、储液槽、循环泵、换热器，温度表B、温度传感器A与温度传感器B；其中，温度表B安装在温箱内部；温度传感器A与温度传感器B分别安装在温箱内壁与外壁上；所述储液槽底面上安装有加热器；压缩机的排气管路与储液槽底面连通；循环泵的进口通过进液管路与储液槽内部液体介质连通，出口通过出液管路与设置在温箱内的换热器进液端相连；换热器的出液端通过循环管路与储液槽底面连通。 

本实用新型红外甲烷传感器校准系统温度控制部分与电路部分；温度控制部分包括压缩 机、温控器、储液槽、循环泵、换热器，温度表B、温度传感器A与温度传感器B；其中，温度表B安装在温箱内部；温度传感器A与温度传感器B分别安装在温箱内壁与外壁上；所述储液槽内安装有加热器；压缩机的排气管路与储液槽连通；循环泵的进口通过进液管路与储液槽连通，出口通过出液管路与设置在温箱内的换热器进液端相连；换热器的出液端通过循环管路与储液槽连通。 

电路部分包括第一交流电源、第二交流电源、第一DC变换器、第二DC变换器以及由总电源开关、辅助电源开关、真空泵开关、循环电源、制冷开关、循环泵开关构成的开关组件；所述第一交流电源为220V交流电源；第一交流电源与总电源开关连接后，分别连接第一DC变换器、第二DC变换器、温度表A、温度表B、压力计、流量计；其中，第一DC变换器连接辅助电源开关后与温度传感器A与温度传感器B相连；第一DC变换器连接真空泵开关后与真空泵相连；第一DC变换器还直接连接浓度计；第一交流电源还通过连接循环电源开关、制冷开关与循环泵开关后，连接加热器、压缩机、循环泵相连。 

所述第二交流电源通过AC电源适配器与串口服务器相连，串口服务器连接控制计算机，并分别与温度表A、温度表B、压力表、浓度计、流量计、温度传感器A、温度传感器B、待校准甲烷传感器以及真空泵、加热器、压缩机、循环泵相连。 

本实用新型中所述温箱上安装有风扇，风扇与串口服务器相连，且风扇通过风扇开关控制，风扇开关通过第二DC变换器连接第一交流电源，并与风扇相连。 

本实用新型的优点在于： 

（1）本实用新型一种红外甲烷传感器校准系统，可实现不同传感器在同一环境下同时批量校准，校准条件统一、产品基准一致，校准精度高，并可联机工作；