[發明專利]氣敏元件自動測試系統

無效

• 申請號: 201310519767.0
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103558265A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 王耀斌
• 申請（專利權）人: 陜西高新實業有限公司
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 劉斌

技術領域

本發明涉及一種自動測試系統，具體涉及一種氣敏元件自動測試系統。

背景技術

檢測氣體特別是揮發性有機氣體（VOC）在日常生產和生活中變得越來越重要，如何方便、快捷、準確的檢測它們是現代氣體傳感器的研究和應用方向。目前，對于揮發性有機氣體有不同的檢測方法，主要有：利用氣體對光的折射率或光吸收等特性來檢測氣體的光學法，這種方法比較傳統，其裝置復雜，使用和維修難度大、成本高；使用電極和電解液對氣體進行檢測的電化學法，也是氣體檢測的常用方法之一，其應用廣泛，但缺點是受環境因素限制較多；利用半導體氣敏元件檢測的電學法是近年來應用最多的一種方法，發展十分迅速，目前已成為世界上產量最大、應用最廣的傳感器之一。和其他氣體檢測方法相比，半導體氣敏元件在檢測氣體方面有其獨特的優點：靈敏度高、響應速度快、結構簡單、使用方便、價格便宜等。在氣敏元件測試氣體的過程中，由于許多VOC氣體都對人體健康有害，而且VOC?氣體在反應過程中響應迅速、揮發性強、人工測量誤差很大，元件靈敏度的提高直接受到影響。

發明內容

本發明提供一種氣敏元件自動測試系統，其簡捷、穩定、信號強、響應快速的自動測試系統，能對系統的配氣和信號采集等功能實現自動控制。

本發明的技術解決方案：

一種氣敏元件自動測試系統，包括相互連接的自動配氣裝置，測量電路部分，軟件控制及計算機，其特殊之處在于：所述自動配氣裝置包括氣敏元件、測溫元件、加熱元件及質量流量計；所述測量電路部分包括溫度測量、流量控制、測量電路及信號采集；所述軟件控制包括A/D及D/A的轉換。

上述自動配氣裝置中載氣和待測氣體分別通過質量流量控制器輸入干燥罐充分混合，配成測試氣樣輸入測試裝置中的測試腔。

上述氣體檢測是在測試腔內實現，配置好濃度的測試氣樣進入相對密封的測試腔，氣敏元件放置于測試腔內，氣敏元件上分別有4?個測量電極和兩個加熱電極；

所述氣敏元件的工作溫度由K?型接觸式熱電偶傳感器進行測量。

本發明的優點在于：提供了簡捷、穩定、信號強、響應快速的自動測試系統，能對系統的配氣和信號采集等功能實現自動控制。

附圖說明

圖1為本發明連接原理框圖。

具體實施方式

參見圖1，一種氣敏元件自動測試系統，包括相互連接的自動配氣裝置，測量電路部分，軟件控制及計算機，自動配氣裝置包括氣敏元件、測溫元件、加熱元件及質量流量計；所述測量電路部分包括溫度測量、流量控制、測量電路及信號采集；所述軟件控制包括A/D及D/A的轉換。

自動配氣裝置中載氣和待測氣體分別通過質量流量控制器輸入干燥罐充分混合，配成測試氣樣輸入測試裝置中的測試腔。

氣體檢測是在測試腔內實現，配置好濃度的測試氣樣進入相對密封的測試腔，氣敏元件放置于測試腔內，氣敏元件上分別有4?個測量電極和兩個加熱電極；氣敏元件的工作溫度由K?型接觸式熱電偶傳感器進行測量。

工作中，不同濃度的測試氣樣使敏感元件表面對氣體吸附量不同，其電阻值也會引起相應的變化，測量電路將實時采集到的電壓信號傳送到測試軟件中。測量電路檢測到的測量信號由PCI?-?83l9?光電隔離模入接口卡輸入計算機控制程序中。實際工作中，為了滿足配氣濃度寬廣的需要并保證精度，標準氣樣輸出不只是一路，而是分成兩路或多路，各自經一只質量流量控制器與測試裝置連接，分別實現不同氣體在不同濃度下的混合配比要求。質量流量控制，精度為±0?.l%?F?.?S（滿量程）。它采用毛細管傳熱溫差量熱原理測量氣體的質量流量（無需溫度壓力補償）。將傳感器加熱測得的流量信號送入放大器，放大后的流量檢測電壓與測定電壓進行比較，再將差值信號放大后去控制調節閥門，閉環控制流過通道的流量使之與設定的流量相等。控制器輸出的流量檢測電壓與流過通道的質量流量成正比，流量檢測輸出電壓為+?5?V。質量流量控制器的流量控制范圍是2%?～l00%F.?S（量程比為50：l），流量分辨率是0?.l%F?.?S。?