[發明專利]一種二氧化碳傳感器、校準方法及在線檢測儀

有效

• 申請號: 202011390953.5
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112763443B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 馮玲;顧健鋒;苗岑岑
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504
• 代理公司: 廣州市時代知識產權代理事務所(普通合伙) 44438
• 代理人: 楊少鵬

本發明屬于傳感器檢測與校準技術領域，公開了一種二氧化碳傳感器、校準方法及在線檢測儀，測量氣室一側新安裝一路校準氣室，所述校準氣室密封已知濃度的氣體；測量氣室、校準氣室通過自身對應的通道連通雙通道探測器，每個通道上分別裝有濾光片，用來測量校準通道和測量通道的光強。本發明還提出一種檢測的方法，采用單光源、一個探測器、兩個氣室的結構，即在傳感器上增加一路校準氣室，封裝已知濃度的氣體；根據校準通道的濃度誤差值，計算出測量通道的濃度誤差值，達到實時校準或定期校準的目的，無需定期將傳感器送去校準。本發明消除傳感器長時間運行所產生的漂移，無需增加額外的校準裝置。

技術領域

本發明屬于傳感器檢測與校準技術領域，尤其涉及一種二氧化碳傳感器、校準方法及在線檢測儀。

背景技術

目前，非分光二氧化碳傳感器主要由紅外光源、氣室、濾光片、探測器、信號處理電路、光源驅動電路以及微處理器(MCU)組成。傳感器通過紅外非分光技術(NDIR)，即通過二氧化碳氣體對4.26μm紅外波長的吸收特性原理，來測量氣體的濃度。光源發出紅外光，通過氣室照射到探測器上,二氧化碳會吸收4.26μm波長的紅外光，探測器接收到光的強弱隨二氧化碳的濃度的改變而改變，探測器將接收到的光轉化為微弱的電壓信號，信號處理電路將此電壓信號進行放大并濾波，MCU采集經過處理后的電壓信號，根據此電壓信號可得出氣體濃度值。

CO₂傳感器由于長時間運行后，光路系統、信號處理電路都會產生漂移，因此需要定期進行校準。一般的校準方法是，將CO₂傳感器放在室外(室外的CO₂濃度值一般為400ppm)或者放在已知CO₂濃度氣體的空間中，將CO₂傳感器的實際濃度測量值與已知的濃度值進行對比，根據此差異值進行校準。如果將傳感器放到室外進行校準，一些傳感器已經安裝在室內產品上，則需要進行拆卸，校準完后又要進行安裝；如果將傳感器放置到已知濃度氣體的空間中，還需要準備一個已知濃度氣體的空間。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：

二氧化碳傳感器長時間運行后，光源、探測器和信號處理電路的器件會老化，產生漂移，因此需要定期進行校準，校準步驟繁瑣，造成維護成本高，應用不方便。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種二氧化碳傳感器、校準方法及在線檢測儀。

本發明是這樣實現的，一種二氧化碳傳感器，包括測量氣室，所述測量氣室一側新安裝一路校準氣室，所述校準氣室密封已知濃度的氣體；

測量氣室、校準氣室通過自身對應的通道連通雙通道探測器，每個通道上分別裝有濾光片，用來測量校準通道和測量通道的光強。

進一步，所述濾光片為4.26μm濾光片。

所述雙通道之間擱置有擋板，為不透光材料，用于避免測量通道的光照射到校準通道的濾光片上。

所述測量氣室、校準氣室的形狀為圓柱形，或其他形狀；

所述測量通道的電壓值信號傳輸給第一信號處理電路；所述校準通道的電壓值信號傳輸給第二信號處理電路；所述第一信號處理電路、第二信號處理電路完全對稱。

本發明的另一目的在于提供一種二氧化碳傳感器校準方法，所述二氧化碳傳感器校準方法包括：

(1)建立誤差值的函數關系式：向傳感器的校準氣室中通入已知濃度C_Ref0的二氧化碳氣體,并將校準通道密封；

將傳感器放置在固定濃度C₀的空間中，傳感器運行時間T_k(k＝1,2,3…n)后,測量出校準通道的濃度值為C_Refk(k＝1,2,3…n)，測量通道的濃度值為C_tk(k＝1,2,3…n)；