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一种多源传感器校准平台

阅读:348发布:2020-05-15

专利汇可以提供一种多源传感器校准平台专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种多源 传感器 校准平台,包括能够以设定浓度值输出至少两种气体或悬浮物的气体或悬浮物输出装置、气腔、计算模 块 ,气腔能够安设待测的用于检测气体或悬浮物浓度的多源传感器部件,气体或悬浮物输出装置的输出口通过进气管道与气腔连通,计算模块与待测的传感器部件电性连接以获取多源传感器部件检测的气体或悬浮物浓度测量值;本设计提供了简便的手段测量多源传感器部件的敏感系数,用户能够根据测量结果进行修正,保证多源传感器部件的测量精确度,同时经过不断的修正,延长了多源传感器部件的耐用度,减少资源浪费。,下面是一种多源传感器校准平台专利的具体信息内容。

1.一种多源传感器校准平台,其特征在于,包括:
气体或悬浮物输出装置,能够以设定浓度值输出至少两种气体或悬浮物;
气腔,能够安设待测的用于检测气体或悬浮物浓度的多源传感器部件,气体或悬浮物输出装置的输出口通过进气管道与气腔连通;
计算模,与待测的多源传感器部件电性连接以获取多源传感器部件检测的气体或悬浮物浓度测量值。
2.根据权利要求1所述的一种多源传感器校准平台,其特征在于:所述气体或悬浮物输出装置包括主控模块以及气体或悬浮物产生部件,气体或悬浮物产生部件通过进气管道与气腔连通,主控模块与气体或悬浮物产生部件电性连接以根据设定浓度值控制气体或悬浮物产生部件工作。
3.根据权利要求2所述的一种多源传感器校准平台,其特征在于:所述气体或悬浮物产生部件包括CO2发生器、CH4发生器、CO发生器、油烟发生器以及PM2.5发生器中的两种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种多源传感器校准平台,其特征在于:所述气腔上设置有排气口。
5.根据权利要求4所述的一种多源传感器校准平台,其特征在于:还包括基准检测装置,用于检测气腔内通入的混合气体或悬浮物的浓度是否达到可进行测试的标准值。
6.根据权利要求5所述的一种多源传感器校准平台,其特征在于:所述基准检测装置包括基准传感器部件、处理器以及指示部件,基准传感器部件设置在气腔中以检测通入的混合气体或悬浮物的浓度,处理器分别与基准传感器部件、指示部件电性连接,处理器用于判断通入的混合气体或悬浮物的浓度是否达到可进行测试的标准值并且通过指示部件进行提示。
7.根据权利要求6所述的一种多源传感器校准平台,其特征在于:所述基准传感器部件包括CO2传感器、CH4传感器、CO传感器、油烟传感器以及PM2.5传感器中的两种或多种组合。
8.根据权利要求6所述的一种多源传感器校准平台,其特征在于:所述基准传感器部件为固态聚合物电化学传感器。
9.根据权利要求7或8所述的一种多源传感器校准平台,其特征在于:所述基准传感器部件可拆卸地设置在气腔中,并且基准传感器部件可拆卸地与处理器电性连接。

说明书全文

一种多源传感器校准平台

技术领域

[0001] 本实用新型涉及传感器领域,特别是传感器校准平台。

背景技术

[0002] 传统的多源传感器可以对混合气体或悬浮物中各个组分的浓度进行测量,多源传感器由若干个分别对应测量不同气体或悬浮物浓度的传感器探头组成,最终将各个传感器探头检测的浓度数据集合输出到控制器中,但由于检测对应气体或悬浮物的传感器探头会受到其他气体或悬浮物的影响。
[0003] 例如,一种专用于检测混合CO2、CH4气体浓度的多源传感器,由CO2传感器和CH4传感器构成,CO2传感器在检测CO2气体时,会受到CH4气体的影响,根据一定的数学模型,可将CO2传感器的受影响情况设定敏感系数,同理,CH4传感器也会有相对于CO2气体的敏感系数,控制器在获取到各个传感器探头检测的浓度数据后,通过利用敏感系数加权计算,才能获取各个组分气体的浓度,即例如,CO2传感器测量出来的CO2浓度为c1,CH4传感器测量出来的CH4浓度为c2,而混合气体中CO2的实际浓度为a1,CH4的实际浓度为a2,而根据现有的测量规律,整合出基于不同传感器的敏感系数下的数学模型,c1=a1·b11+a2·b12,而c2=a1·b21+a2·b22,b11、b12是CO2传感器分别对于混合气体中CO2气体、CH4气体的敏感系数,同理,b21、b22是CH4传感器分别对于混合气体中CO2气体、CH4气体的敏感系数,控制器根据以上的数学模型公式,能够倒推出混合气体中各个组分的实际浓度。
[0004] 然而,多源传感器在长期使用后,会出现老化,对于混合气体中各个组分的敏感程度会发生变化,若继续沿用之前的敏感系数计算,会导致最终的测量结果不准确,但是现今没有一套能够修正多源传感器敏感系数的校准平台。实用新型内容
[0005] 为解决上述技术问题,本实用新型的目的是提供一种能够准确修正多源传感器敏感系数的校准平台。
[0006] 本实用新型采用的技术方案是:
[0007] 一种多源传感器校准平台,包括:
[0008] 气体或悬浮物输出装置,能够以设定浓度值输出至少两种气体或悬浮物;
[0009] 气腔,能够安设待测的用于检测气体或悬浮物浓度的多源传感器部件,气体或悬浮物输出装置的输出口通过进气管道与气腔连通;
[0010] 计算模,与待测的传感器部件电性连接以获取多源传感器部件检测的气体或悬浮物浓度测量值。
[0011] 所述气体或悬浮物输出装置包括主控模块以及气体或悬浮物产生部件,气体或悬浮物产生部件通过进气管道与气腔连通,主控模块与气体或悬浮物产生部件电性连接以根据设定浓度值控制气体或悬浮物产生部件工作。
[0012] 所述气体或悬浮物产生部件包括CO2发生器、CH4发生器、CO发生器、油烟发生器以及PM2.5发生器中的两种或多种。
[0013] 所述气腔上设置有排气口。
[0014] 还包括基准检测装置,用于检测气腔内通入的混合气体或悬浮物的浓度是否达到可进行测试的标准值。
[0015] 所述基准检测装置包括基准传感器部件、处理器以及指示部件,基准传感器部件设置在气腔中以检测通入的混合气体或悬浮物的浓度,处理器分别与基准传感器部件、指示部件电性连接,处理器用于判断通入的混合气体或悬浮物的浓度是否达到可进行测试的标准值并且通过指示部件进行提示。
[0016] 所述基准传感器部件包括CO2传感器、CH4传感器、CO传感器、油烟传感器以及PM2.5传感器中的两种或多种组合。
[0017] 所述基准传感器部件为固态聚合物电化学传感器。
[0018] 所述基准传感器部件可拆卸地设置在气腔中,并且基准传感器部件可拆卸地与处理器电性连接。
[0019] 本实用新型的有益效果:
[0020] 本实用新型传感器校准平台,气体或悬浮物输出装置以设定的浓度值输出至少两种气体或悬浮物,以下以两种气体或悬浮物为例,相当于得知两种气体或悬浮物的实际浓度值,两种气体或悬浮物进入气腔混合,待测的多源传感器部件对两种气体或悬浮物进行测量,计算模块获取多源传感器的信号以得出两种气体或悬浮物的浓度测量值,并且分别以不同的设定浓度值进行多次实验,得到多组实验数据,用户根据多源传感器部件的敏感系数数学模型,c1=a1·b11+a2·b12以及c2=a1·b21+a2·b22,计算得出b11、b12、b21、b22的值,用于修正多源传感器部件对于对应气体或悬浮物的敏感系数,本设计提供了简便的手段测量多源传感器部件的敏感系数,用户能够根据测量结果进行修正,保证多源传感器部件的测量精确度,同时经过不断的修正,延长了多源传感器部件的耐用度,减少资源浪费。附图说明
[0021] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。
[0022] 图1是本实用新型传感器校准平台的结构示意图。

具体实施方式

[0023] 如图1所示,一种多源传感器校准平台,用于测量多源传感器的敏感系数,其中,包括:
[0024] 气体或悬浮物输出装置1,能够以设定浓度值输出至少两种气体或悬浮物;
[0025] 气腔2,能够安设待测的用于检测气体或悬浮物浓度的多源传感器部件4,气体或悬浮物输出装置1的输出口通过进气管道与气腔2连通;
[0026] 计算模块3,与待测的多源传感器部件4电性连接以获取多源传感器部件4检测的气体或悬浮物浓度测量值。
[0027] 其中,气体或悬浮物输出装置1根据待测的多源传感器部件4的类型,选择输出不同的气体或悬浮物混合,例如,对于常用检测异味的多源传感器,包含有CO2传感器、CH4传感器、CO传感器、油烟传感器以及PM2.5传感器,则气体或悬浮物产生部件包括CO2发生器、CH4发生器、CO发生器、油烟发生器以及PM2.5发生器中的两种或多种,输出CO2、CH4、CO、油烟、PM2.5,当然,还可以包括其他气体或悬浮物的发生器,计算模块包括模数转化单元以及MCU或者CPU,用于处理得出待测多源传感器部件的检测数据。
[0028] 气体或悬浮物输出装置1包括主控模块11以及气体或悬浮物产生部件12,气体或悬浮物产生部件12通过进气管道与气腔2连通,主控模块11与气体或悬浮物产生部件12电性连接以根据设定浓度值控制气体或悬浮物产生部件工作,主控模块11可以是CPU或者MCU以及外围电路开关电路、输入外设等,从而控制气体或悬浮物产生部件12,基于待测传感器的不同,还能对应开启CO2发生器、CH4发生器、CO发生器、油烟发生器以及PM2.5发生器中的两个或多个启动。
[0029] 本传感器校准平台的使用方法为:用户在气体或悬浮物输出装置设定的浓度值,输出至少两种气体或悬浮物,以下以CO2、CH4、CO、油烟、PM2.5混合物为例,此处相当于得知CO2、CH4、CO、油烟、PM2.5的实际浓度值,CO2实际浓度为a1,CH4实际浓度为a2,CO实际浓度为a3,油烟实际浓度为a4,PM2.5实际浓度为a5,各个气体和悬浮物进入气腔混合,待测的多源传感器部件分别对每种气体和悬浮物进行测量,计算模块获取多源传感器的信号以得出浓度测量值,其中多源传感器内还可以设置一混合传感器,混合传感器可以是一种固态聚合物电化学传感器,能够粗略检测混合物的浓度,并且具有功耗小的优点,结合敏感系数模型具体如下:
[0030] CO2传感器测量值为c1=a1·b11+a2·b21+a3·b31+a4·b41
[0031] CH4传感器测量值为c2=a1·b12+a2·b22+a3·b32+a4·b42
[0032] CO传感器测量值为c3=a1·b13+a2·b23+a3·b33+a4·b43
[0033] 油烟传感器测量值为c4=a1·b14+a2·b24+a3·b34+a4·b44+a5·b54
[0034] PM2.5传感器测量值为c5=a4·b45+a5·b55
[0035] 混合传感器测量值为c6=a1·b16+a2·b26+a3·b36+a4·b46+a5·b56;
[0036] 并且分别以不同的设定浓度值进行多次实验,得到多组实验数据,从而计算得出敏感系数。
[0037] 本设计提供了简便的手段测量多源传感器部件4的敏感系数,用户能够根据测量结果进行修正,保证多源传感器部件4的测量精确度,同时经过不断的修正,延长了多源传感器部件4的耐用度,减少资源浪费。
[0038] 进一步地,气腔2可以为密闭的抽真空腔体,气腔上的进气口通过进气管道与气体或悬浮物输出装置的输出口连通,从而输出不同气体,而本设计优选实施例中,气腔2上设置有排气口21,气腔2上的进气口通过进气管道与气体或悬浮物输出装置1的输出口连通,气体或悬浮物输出装置1不断输出设定浓度的气体,以将气腔2中的空气通过排气口21排出,并达到待测的浓度。
[0039] 进一步,为了保证测量数据精准,还包括基准检测装置5,用于检测气腔2内通入的混合气体或悬浮物的浓度是否达到可进行测试的标准值,此处标准值人为设定,目的在于防止在初始状态下,气体或悬浮物输出装置1输出的气体未将空气排出,浓度未达到稳定状态下读取待测多源传感器部件4的读数,导致测量结果不准确。
[0040] 基准检测装置5包括基准传感器部件51、处理器52以及指示部件53,基准传感器部件51设置在气腔2中以检测通入的混合气体或悬浮物的浓度,处理器52分别与基准传感器部件51、指示部件53电性连接,处理器52用于判断通入的混合气体或悬浮物的浓度是否达到可进行测试的标准值并且通过指示部件53进行提示,此处处理器52可以是MCU或者CPU,指示部件53可以是显示屏、指示灯等等。
[0041] 此处基准传感器部件51包括CO2传感器、CH4传感器、CO传感器、油烟传感器以及PM2.5传感器中的两种或多种组合,或者基准传感器部件51为固态聚合物电化学传感器。
[0042] 基于对不同多源传感器进行检测,因此基准传感器部件51可拆卸地设置在气腔2中,并且基准传感器部件51可拆卸地与处理器52电性连接,此处可拆卸设置在气腔2中的形式可以是卡扣、螺纹等连接方式,可拆卸与处理器52连接方式可采用常用的插拔电端子
[0043] 以上所述仅为本实用新型的优先实施方式,本实用新型并不限定于上述实施方式,只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。
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