[发明专利]基于MEMS芯片探测器的气体泄漏探测方法及系统

说明书

本发明公开了基于MEMS芯片探测器的气体泄漏探测方法及系统，首先在应报警模拟环境下，改变模拟环境的温度并基于MEMS芯片探测器获得待测气体的报警标定图；用MEMS芯片探测器进行待测气体实际泄漏探测得到探测输出量；基于报警标定图对探测输出量进行报警判断得到报警结果最后输出报警结果；基于MEMS芯片进行气体浓度和环境温度采集，将环境温度和气体浓度同时作为报警标定的依据，直接考量进报警标定图中，相当于在报警判断时对探测输出量直接进行环境温度误差补偿；不仅避免了传感器紊乱的误差补偿过程，提高监测精度，同时也避免了随环境温度的变化和传感器的特性变化而导致的误报警、早报警、晚报警、不报警等可靠性问题。

技术领域

本发明涉及气体泄漏探测技术领域，具体涉及基于MEMS芯片探测器的气体泄漏探测方法及系统。

背景技术

目前，天然气/液化气由于成本低、对环境的影响小从而得到了广泛推广、应用，由于天然气/液化气的特性使得天然气/液化气在正常使用时会使管道或储气瓶的阀门和管道存在泄漏的可能，有一定的安全隐患，当发生燃气泄露情况时，轻则导致人体产生头晕、呼吸困难等问题；重则发生爆炸的事故。因此，针对燃气泄露后的监测方法至关重要。

通常情况下都是采用红外探测报警装置监测燃气使用情况，或是半导体探测报警器，红外探测报警装置的成本较高，对于半导体探测报警器需要进行催化燃烧，需要进行化学反应，不仅污染环境，且催化燃烧释放的热量会加速器件的老化，导致使用寿命短；

另外现有的探测报警装置中传感器在使用时，随着环境温度的变化，传感器的特性也会变化，导致其输出量与实际不符，容易导致报警装置误报警、早报警、晚报警、甚至不报警，影响了其使用的可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的气体探测报警装置，受环境影响因素大，使用寿命短，成本较高，本发明目的在于提供基于MEMS芯片探测器的气体泄漏探测方法及系统，以解决上述技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：

基于MEMS芯片探测器的气体泄漏探测方法，所述MEMS芯片探测器包括温度探测模块和MEMS传感器，其特征在于，包括步骤：

S1、在应报警模拟环境下，改变模拟环境的温度并基于MEMS芯片探测器获得待测气体的报警标定图，所述报警标定图是表征环境温度和待测气体报警浓度之间的关系图；

S2、用MEMS芯片探测器进行待测气体实际泄漏探测得到探测输出量；

S3、基于报警标定图对探测输出量进行报警判断得到报警结果；

S4、输出报警结果。

本方案工作原理：本方案提供的基于MEMS芯片探测器的气体泄漏探测方法及系统，基于MEMS芯片进行气体浓度和环境温度采集，将环境温度和气体浓度同时作为报警标定的依据，直接考量进报警标定图中，相当于在报警判断时对探测输出量直接进行环境温度误差补偿；不仅避免了传感器紊乱的误差补偿过程，提高监测精度，同时也避免了随环境温度的变化和传感器的特性变化而导致的误报警、早报警、晚报警、不报警等可靠性问题。现有的红外光探测报警装置使用成本较高，而本方案中的MEMS芯片不仅成本低， 还充分应用MEMS芯片，提高器件使用效率。

进一步优化方案为，步骤S1包括：

令待测气体的浓度保持在应报警浓度值下，均匀增高或均匀降低模拟环境的温度；

记录每个温度值及其对应MEMS芯片探测器输出的特征量；

基于所有温度值和特征量得到相关性图。

进一步优化方案为，相邻两个温度值间的温度差小于5℃。

本方案令MEMS芯片探测器使用前在应报警模拟环境下进行工作，以MEMS芯片探测器在模拟环境下的实际工作状态来获取报警标定图，其报警标定图具有针对性，不会出现器件差异影响检测精度和标定精度。