[发明专利]一种薄膜透氧性测试仪校准装置及校准方法

权利要求书

1.一种薄膜透氧性测试仪校准装置，其特征在于：包括单片机(1)、氧浓度传感器(2)、压力传感器(3)、流量传感器(4)、温度传感器(5)、湿度传感器(6)和上位机(7)，氧浓度传感器(2)、压力传感器(3)和流量传感器(4)将各自采集到的模拟信号发送给单片机(1)，温度传感器(5)和湿度传感器(6)将采集到的数字量输入到单片机(1)中，单片机(1)通过无线模块发送到上位机(7)，上位机(7)将接收到的数值与薄膜透氧性测试仪上显示数值进行比较，代入示值误差和重复性计算公式，并将最终计算出的校准结果进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种薄膜透氧性测试仪校准装置，其特征在于：薄膜透氧性测试仪校准装置还包括目视观察仪，目视观察仪用于检查薄膜透氧性测试仪的外观，目视观察仪还用于检查通电时薄膜透氧性测试仪功能的完整性。

3.根据权利要求2所述的一种薄膜透氧性测试仪校准装置，其特征在于：薄膜透氧性测试仪校准装置还包括设置在两端的密封圈(8)，通过密封圈(8)检测薄膜透氧性测试仪的密封性。

4.根据权利要求3所述的一种薄膜透氧性测试仪校准装置，其特征在于：薄膜透氧性测试仪校准装置还包括绝缘电阻测试仪，所述的绝缘电阻测试仪用于测量薄膜透氧性测试仪的绝缘电阻值。

5.采用权利要求1所述的一种薄膜透氧性测试仪校准装置进行校准的方法，其特征在于：包括：

1)通过目视观察仪检查薄膜透氧性测试仪的外观，并检查通电时薄膜透氧性测试仪功能的完整性；

2)将薄膜透氧性测试仪的腔体和气路密闭后，进行密封性测试；

3)在压差法和等压法条件下，通过单片机(1)、氧浓度传感器(2)、压力传感器(3)、流量传感器(4)、温度传感器(5)、湿度传感器(6)和上位机(7)进行示值误差校准和示值重复性测试；

4)使用绝缘电阻测试仪测量薄膜透氧性测试仪的绝缘电阻值；

5)测试薄膜透氧性测试仪包含的传感器由零位到设定值所需要的响应时间；

6)在压差法和等压法条件下，测试薄膜透氧性测试仪的零点漂移和量程漂移。

6.根据权利要求5所述的一种薄膜透氧性测试仪校准装置进行校准的方法，其特征在于：薄膜透氧性测试仪功能的完整性检查包括通电时显示的正常性、欠压时提示、在压差法和等压条件下异常情况的报警情况。

7.根据权利要求5所述的一种薄膜透氧性测试仪校准装置进行校准的方法，其特征在于：示值误差校准方法为：在压差法、等压条件下，通入浓度约为满量程20％、50％和80％的氮中氧标准气体，待读数稳定后，每点重复测量3次，取薄膜透氧性测试仪校准装置测量示值的算术平均值为薄膜透氧性测试仪各点的示值，按式(1)计算各点的示值误差：

式中：Δx为薄膜透氧性测试仪中氧传感器示值误差，为3次薄膜透氧性测试仪校准装置测量示值的算术平均值，x_s为通入薄膜透氧性测试仪氮中氧标准气体的浓度值，取绝对值最大的Δx为薄膜透氧性测试仪的氧传感器的示值误差。

8.根据权利要求5所述的一种薄膜透氧性测试仪校准装置进行校准的方法，其特征在于：示值重复性测试过程为：薄膜透氧性测试仪预热稳定后，在压差法、等压条件下，通入满量程50％的氮中氧标准气体，记录薄膜透氧性测试仪稳定示值C_i，关闭氮中氧标准气体，在相同条件下重复操作6次，按式(2)计算的相对标准偏差为重复性：

式中：s_r为单次测量的相对标准偏差，为6次测量的平均值，x_i为第i次的示值。

9.根据权利要求5所述的一种薄膜透氧性测试仪校准装置进行校准的方法，其特征在于：零点漂移和量程漂移的测试过程为：在压差法、等压条件下，通入氧气浓度小于0.5ppb氮中氧标准气体至薄膜透氧性测试仪示值稳定后，记录薄膜透氧性测试仪显示值x_z0，然后通入氧气浓度为薄膜透氧性测试仪满量程80％的氮中氧标准气体，待读数稳定后，记录薄膜透氧性测试仪示值x_s0，关闭氮中氧标准气体，连续运行6h，每间隔lh重复上述步骤一次；同时记录薄膜透氧性测试仪显示值x_zi及x_si，其中，i＝1，2，3，4，5，6；按式(3)计算零点漂移，取绝对值最大的Δz_i，作为薄膜透氧性测试仪的零点漂移：

Δz_i＝x_zi-x_z0 (3)

式中：Δz_i为薄膜透氧性测试仪第i次的零点漂移，x_zi为薄膜透氧性测试仪第i次的零点示值，x_z0为薄膜透氧性测试仪首次的零点示值；

按式(4)计算量程漂移，取绝对值最大的Δs_i，作为薄膜透氧性测试仪的量程漂移；

Δs_i＝(x_si-x_zi)-(x_s0-x_z0) (4)

式中：Δs_i为薄膜透氧性测试仪第i次的量程漂移，x_si为薄膜透氧性测试仪第i次的量程示值，x_s0为薄膜透氧性测试仪首次的量程示值。