[发明专利]气体浓度测量装置及其标定方法

权利要求书

1.一种配备气体浓度测量空间的气体浓度测量装置的标定方法，其特征在于，所述标定方法包括如下步骤：

在多种温度条件中的每个温度条件下分别实施包括如下步骤的波动值计算过程，在所述多种温度条件下，所述浓度测量空间内的基准气体具有不同的温度：

测量超声波传播通过所述浓度测量空间内的测量路径所需的传播时间；

根据所述传播时间的测量值以及所述测量路径的基准距离，求得温度计算值；

测量所述浓度测量空间内的温度以获得温度测量值；以及

求得表示所述温度计算值与所述温度测量值之间差异的温度转换波动值；以及

根据每个所述温度条件下求得的温度转换波动值，求得将待测气体温度与针对所述温度的温度补偿值相对应的标定信息，

其中，预先实施如下步骤以获得所述基准距离：

使所述气体浓度测量装置处于基准状态下，在所述基准状态下，所述浓度测量空间内存在所述基准气体，并且所述浓度测量空间的内部处于基准温度；

测量所述气体浓度测量装置处于所述基准状态下时，所述超声波传播通过所述测量路径所需的基准传播时间；以及

根据所述基准传播时间，求得所述测量路径的距离作为所述基准距离。

2.一种以权利要求1所述标定方法测量气体浓度的气体浓度测量方法，其特征在于，所述气体浓度测量方法包括如下步骤：

测量所述浓度测量空间内的温度，以获得气体温度测量值；

测量所述超声波传播通过所述测量路径所需的时间，以获得传播时间测量值；

根据所述气体温度测量值和所述标定信息，对所述气体温度测量值进行补偿，以求得补偿后温度测量值；以及

根据所述传播时间测量值、所述基准距离以及所述补偿后温度测量值，测量待测气体的浓度。

3.一种气体浓度测量装置，其特征在于，包括：

用于进行气体浓度测量的浓度测量空间；

发射单元，用于向所述浓度测量空间发射超声波；

接收单元，用于对传播通过所述浓度测量空间内部的所述超声波进行接收；

传播时间测量单元，用于通过测量从所述发射单元发出超声波开始至所述接收单元接收到传播通过所述浓度测量空间内的测量路径后的超声波为止的传播时间而获得传播时间测量值；

温度测量单元，用于通过测量所述浓度测量空间内的温度而获得气体温度测量值；以及

运算单元，用于通过以预先求出的标定信息对所述气体温度测量值进行补偿而求得补偿后温度测量值，并根据所述传播时间测量值、所述测量路径的基准距离以及所述补偿后温度测量值求得待测气体浓度，

其中，所述标定信息为将所述气体温度测量值与温度补偿值相对应的信息，

所述温度补偿值包含因所述浓度测量空间的温度波动导致的所述测量路径的距离的波动、因所述发射单元的温度波动导致的所述传播时间测量值的波动以及因所述接收单元的温度波动导致的所述传播时间测量值的波动中的至少一种转换为温度后的转换值，以及

所述运算单元根据与所述气体温度测量值对应的温度补偿值，求得所述补偿后温度测量值，

其中，预先实施如下步骤以获得所述基准距离：

在所述浓度测量空间内存在基准气体且所述浓度测量空间的内部处于基准温度的同时，由所述传播时间测量单元测量超声波传播通过所述测量路径所需的基准传播时间；以及

由所述运算单元或由独立于所述气体浓度测量装置设置的外部运算装置根据所述基准传播时间，求得所述测量路径的距离作为所述基准距离，

其中，所述标定信息通过所述运算单元由包括如下步骤的标定信息获取过程求得：

在多种温度条件中的每个温度条件下分别实施包括如下步骤的波动值计算过程，在所述多种温度条件下，所述浓度测量空间内的所述基准气体具有不同的温度：

由所述传播时间测量单元测量所述超声波传播通过所述测量路径所需的传播时间；

由所述外部运算装置或者由所述运算单元根据所述传播时间测量值以及所述基准距离，求得温度计算值；

由所述温度测量单元通过测量所述浓度测量空间内的温度，获得温度测量值；以及

由所述运算单元或外部运算装置求得表示所述温度计算值与所述温度测量值之间差异的温度转换波动值；以及

由所述运算单元或外部运算装置根据每个所述温度条件下求得的温度转换波动值，求得将所述浓度测量空间内的气体温度与温度补偿值相对应的标定信息。