[发明专利]自校准传感器

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及一种自校准(self-calibrating)传感器。更特别地， 本发明的实施例涉及一种用于示踪分析物检测的自校准传感器。

背景技术

有毒气体检测器的可靠性在许多应用中是很重要的，特别是当这些 仪器用于确保人员安全时。可靠性通常通过周期性检测仪器对测试气体的响应 来获得，然而，校准(校正，calibration)测试气体通常在大的，大容量的并且 昂贵的气筒中提供。

由于有毒气体，易燃气体混合物或氧气浓度的过度或不足的存在， 潜在危险的空气在多个地方被发现。多种形式的气体检测仪器被开发来提供空 气中包括潜在危险部分的警告，或者来启动救助措施。这些气体检测仪器的例 子包括检测在煤矿中的易燃气体，在油田和水处理车间中的硫化氢，在从钢厂 到卧室的地方中的一氧化碳，和在封闭空间(比如下水道)中的氧气。在每个 气体检测仪器中有一个或多个气体传感器，它们的功能是提供响应气体浓度而 变化的电信号。

大多数气体传感器提供相对的输出信号，这样该输出信号不是气体 浓度的绝对测量，而仅与气体浓度成比例。在这些情况下，气体传感器必须在 使用前用已知气体来校准。该校准也可被用作确认传感器正在工作的一种功能 测试。从多种形式的传感器的输出可以随时间变化，该种传感器可能在无法工 作时没有警告。这种传感器可能具有不可预知的基线漂移和量程漂移。如果该 传感器不灵敏或不足够快，不可接受的无法检测有毒分析物事件或高的误报警 率(FAR)可能会发生。经常地，校准气体传感器在很多应用中是消耗时间， 昂贵和麻烦的。

发明内容

本发明的实施方案涉及一种气体传感器，其包括流动通道，位于流 动通道中的浓度调制器，与该流动通道接触的气体产生器，位于浓度调制器和 气体产生器下游的一个或多个气体检测器和泵。

实施方案也涉及一种检测气体的方法。该方法包括引入样品气体， 充分吸附样品的至少一部分以提供吸附样品和流过(flow-through)样品，充分检 测流过样品以提供流过电信号，释放吸附样品，充分检测吸附样品以提供吸附 样品电信号，充分产生校准样品和检测校准样品以提供校准样品电信号。

附图说明

在附图中，其没有必要按照比例绘制，相同的附图标记在多个附图 中描述相类似的元件。具有不同字母下标的附图标记表示基本上相类似元件的 不同实例。这些附图通常通过举例的方式而不是限制的方式解释在本文件中描 述的多个实施方案。

图1是根据一些实施方案的自校准传感器的示意图。

图2是根据一些实施方案的气体产生器的示意图。

图3是根据一些实施方案的检测气体的方法的方块流程图。

图4是根据一些实施方案的自校准传感器信号的图解表示。

图5是根据一些实施方案的气体产生的图解表示。

图6是根据一些实施方案的传感器响应的图解表示。

图7是根据一些实施方案的气体脉冲的图解表示。

具体实施方式

下面的详细描述包括对附图的参考，附图是详细描述的一部分。通 过图解的方式，附图显示详细的实施方式，其中本发明被实施。这些实施方式， 其这里也可表示为“实施例”，表述得足够详细使本领域的技术人员可以实施本 发明。这些实施方案可以组合，其它实施方案可以被使用，或在不脱离本发明 的范围下作结构的，和合理的改变。因此，下面详细的描述并不会限制理解， 和本发明的范围通过从属权利要求和它们的等价物限定。

在本文件中，词语“一(a)”或“一个(an)”被使用包括一个或多 个和词语“或者”用来表示非专用的，除非有其它对“或者”的指示。更多的， 可以理解这里使用的措辞或术语，在没有其它限制时，只为了表述的目的和并 不是限制。更进一步，在本文件中引用的公开文本，专利和专利文本以它们的 整个引入作为参考，尽管部分地引入作为参考。在本文本和其它引入作为参考 的文本之间不一致使用的结果中，在引入参考中的使用应该理解为对本文本的 使用补充；在不可调和的不一致中，在本文本中的使用作为主导。