[發(fā)明專利]一種氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定裝置

在審

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• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN115078652A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王玉;王文廉;唐宇琦;江虹穎
• 申請（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 太原新航路知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14112
• 代理人: 王勇

本發(fā)明涉及氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定技術(shù)，具體是一種氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定裝置。本發(fā)明解決了現(xiàn)有氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定方法標(biāo)定結(jié)果準(zhǔn)確性差的問題。一種氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定裝置，包括儲氣腔體、外層套管、杯形端蓋、環(huán)形磁性密封片、內(nèi)層套管、環(huán)形支撐鐵片、若干根助力彈簧、破膜尖頭、氣體濃度傳感器、信號線、數(shù)據(jù)記錄儀；其中，儲氣腔體的頂壁中央貫通開設(shè)有第I中心孔，且第I中心孔為螺紋孔；儲氣腔體的頂壁邊緣貫穿固定有充氣接嘴和氣體濃度檢測儀；外層套管的外側(cè)面上端設(shè)有第I外螺紋。本發(fā)明適用于各種氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定，尤其適用于微型氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定技術(shù)，具體是一種氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定裝置。

背景技術(shù)

在工業(yè)、國防應(yīng)用和科學(xué)研究中，為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地測量氣體濃度，需要對所用氣體濃度傳感器的動態(tài)特性進(jìn)行標(biāo)定。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定方法是通過管道將標(biāo)準(zhǔn)氣體與氣體濃度傳感器連接，并利用閥門的開關(guān)給氣體濃度傳感器通氣，然后根據(jù)氣體濃度傳感器的輸出信號進(jìn)行氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定。但是實(shí)踐表明，現(xiàn)有氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定方法由于自身原理所限，存在標(biāo)定結(jié)果準(zhǔn)確性差的問題。具體而言，當(dāng)閥門打開時，標(biāo)準(zhǔn)氣體需要在管道內(nèi)傳輸較長時間后才能接觸到氣體濃度傳感器，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)氣體與氣體濃度傳感器無法快速接觸形成瞬態(tài)輸入階躍激勵，由此導(dǎo)致氣體濃度傳感器的輸出信號并非理想的氣體濃度階躍信號，從而導(dǎo)致標(biāo)定過程中會產(chǎn)生難以估量的動態(tài)誤差，進(jìn)而導(dǎo)致標(biāo)定結(jié)果準(zhǔn)確性差。基于此，有必要發(fā)明一種氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定裝置，以解決現(xiàn)有氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定方法標(biāo)定結(jié)果準(zhǔn)確性差的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定方法標(biāo)定結(jié)果準(zhǔn)確性差的問題，提供了一種氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定裝置。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種氣體濃度傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定裝置，包括儲氣腔體、外層套管、杯形端蓋、環(huán)形磁性密封片、內(nèi)層套管、環(huán)形支撐鐵片、若干根助力彈簧、破膜尖頭、氣體濃度傳感器、信號線、數(shù)據(jù)記錄儀；

其中，儲氣腔體的頂壁中央貫通開設(shè)有第I中心孔，且第I中心孔為螺紋孔；儲氣腔體的頂壁邊緣貫穿固定有充氣接嘴和氣體濃度檢測儀；外層套管的外側(cè)面上端設(shè)有第I外螺紋；外層套管的側(cè)壁上部貫通開設(shè)有兩個左右對稱的銷孔，且兩個銷孔內(nèi)各穿設(shè)有一根銷桿；外層套管的內(nèi)側(cè)面中部開設(shè)有第I環(huán)形卡槽；外層套管的外側(cè)面下端設(shè)有第II外螺紋，且外層套管通過第II外螺紋旋擰于第I中心孔內(nèi)；外層套管的下端管口封蓋有隔氣薄膜；杯形端蓋的內(nèi)側(cè)面設(shè)有內(nèi)螺紋，且內(nèi)螺紋與第I外螺紋旋擰配合；杯形端蓋的頂壁中央貫通開設(shè)有第II中心孔；環(huán)形磁性密封片的外邊緣嵌設(shè)于第I環(huán)形卡槽內(nèi)；

內(nèi)層套管可滑動地貫穿第II中心孔和環(huán)形磁性密封片的內(nèi)孔，且內(nèi)層套管、環(huán)形磁性密封片、外層套管、隔氣薄膜共同圍合形成容納腔；內(nèi)層套管的外側(cè)面中部開設(shè)有第II環(huán)形卡槽；環(huán)形支撐鐵片的內(nèi)邊緣嵌設(shè)于第II環(huán)形卡槽內(nèi)；環(huán)形支撐鐵片的外側(cè)面與外層套管的內(nèi)側(cè)面可滑動地接觸；環(huán)形支撐鐵片的外邊緣搭接于兩根銷桿上，且環(huán)形支撐鐵片的外邊緣開設(shè)有兩個前后對稱的豁口；各根助力彈簧的下端均與環(huán)形支撐鐵片的上表面固定；各根助力彈簧的上端均與杯形端蓋的內(nèi)頂面固定；各根助力彈簧圍繞內(nèi)層套管的中心線等距分布；

破膜尖頭包括兩根左右對稱分布的橫向鋼絲、兩根左右對稱分布的豎向鋼絲、兩根左右對稱分布的斜向鋼絲；兩根橫向鋼絲的首端均與內(nèi)層套管的外側(cè)面下部固定；兩根豎向鋼絲的上端分別與兩根橫向鋼絲的尾端固定；兩根斜向鋼絲的上端分別與兩根豎向鋼絲的下端固定；兩根斜向鋼絲的下端固定在一起形成尖端；破膜尖頭位于容納腔內(nèi)；氣體濃度傳感器安裝于內(nèi)層套管的下端；信號線穿設(shè)于內(nèi)層套管的內(nèi)腔；數(shù)據(jù)記錄儀通過信號線與氣體濃度傳感器電連接。