[发明专利]气体传感器测试和校准系统

说明书

技术领域

本发明涉及气体传感器，更具体地涉及传感器的测试和校准。

发明内容

本发明的机构用于将存储的一定量的气体释放到限定体积的空气 中。该气体和空气混合物传输给传感器以用于传感器的测试和/或校准。

附图说明

图1是用于保持限定量气体以便进行传感器测试的存储单元的图；

图2是用于气体传感器测试的总体机构的图；

图3是示出了从源至气体传感器的气体传输的图；

图4是气体从源至气体传感器的热传递的图；和

图5是气体从源至气体传感器的示例性泵传输的图。

具体实施方式

气体传感器应当定期进行功能测试和校准。在一些场合下，要求对 传感器进行功能测试和一些校准，例如，在存在出现有害气体可能性的 设施中的人员传感器徽章。

能够在一次运行中提供用于健康确定的以及在一些情况下用于校 准一个或更多的传感器的多种气体的机构是人们所期望的。本发明可提 供测试气体在空气中的混合物，以检查且和校准用于CO、H₂S、可燃气 体和其它气体的传感器。

令人感兴趣的气体包括CO、CH₄、和H₂S。这三种气体在大气条件 下彼此不反应。这三种气体可以放在一起或混合在一起，并密封在泡罩 包装件内。这种包装件由低渗透性塑料或其金属化衍生物制成。这些泡 罩可以在每次运行中被穿开一个，以便测试和校准传感器模块。可以制 造多个泡罩包装件且以条带的形式存储并缠绕成卷筒。单泡罩可被卷开 且以类似于玩具手枪开枪小的爆炸式和有噪音的火帽的方式打孔或穿 通。为了确保到传感器的可复制气体脉冲，气体的释放可以被释放到固 定量或体积的空气中。然后，与确定量或固定量的释放气体混合的该体 积空气可以作为特定空气-气体混合物传输给一个或更多传感器的气体 敏感性区域。

每个单个泡罩包装件可以密封或用冷加工铝结合到铝上(用于良好 的密封)或用具有长扩散长度的粘合剂结合。也可以提供气体到传感器 的传输配置。

产生或提供用于检查气体传感器的气体可以通过电化学、热力或通 过一些其它方式实现。在此，示例性的示例包括泡箔、泡罩或类似封闭 罩套以保持并提供气体。产生气体并不是必须的，但可以将气体以使气 体的释放容易且可复制的形式存储。

本系统可提供气体产生的替代性方案。当前的撞击试验可以利用来 自罐的气体混合物(2.5％的CH₄、100ppm的CO、40ppm的H₂S、15 ％的O₂)进行。可以从小的单元提供类似的气体混合物。为了填充1mL 具有1％CH₄、100ppm的CO、和40ppm的H₂S的空气，需要10uL体 积的CH₄。

本系统的一种方案可包括以下项目。首先，可以用如聚酯薄膜 (Mylar)的铝化聚合物制造出带有大约20uL泡的长泡箔带，且用气体 混合物对其进行填充而不过压。第二，将泡带卷绕到圆柱体上且一次撕 开一个泡。第三，对每次撞击试验，用“锤子”锤破一个泡，如玩具手 枪用化工产品从卷筒产生射击声音所为。第四，使得气体在封闭容积中 与2mL空气混合，且将空气泵吸通过该容积。第五，将气体混合物泵吸 越过传感器。

用于800个2mL脉冲的卷筒具有大约1英寸的宽度和大约2英寸的 直径，这对固定式传感器来说看起来并不特别大。对固定式传感器来说， 泡箔看起来是最容易的方案。该方案可用于测试便携式传感器，如用于 人员徽章的传感器。

气体产生的替代性方案可以包括以下一些项目。图1示出了泡罩包 装件或泡箔10。泡箔10可具有用于基部的由铝箔11制成的泡13，且 具有用于泡侧壁的铝或铝化聚合物(例如，聚酯薄膜)12。铝箔11以 及铝或铝化聚合物12在泡的边缘14处通过加热或超声波来结合和密封 以包含气体15。泡13在边缘14密封之前或之后填充有希望的气体15。 除了其它途径之外，泡或泡罩的设计可以是用于保持或存储气体直到传 感器测试和/或校准需要气体时的包装体或包装件。