[发明专利]气体浓度检测仪的标定装置及线性度标定方法

说明书

【技术领域】：本发明涉及气体浓度检测仪的标定。

【背景技术】：在应用于各种场合的气体浓度检测仪器出厂前，都要在实验室中进行实验标定，以检验仪器是否符合精度要求，或者经过一段时间使用的仪器精度会有所下降，也需要重新对其进行标定。一般对气体检测仪器标定都是要选择多种不同浓度值的标准气体检测，通过反复的检测已知浓度的气体使仪器的检测值和标准值满足一定的稳定关系，以达到标定的目的。

但这种标定的方法存在着一些问题：首先，这种标定的方法需要事先准备多种不同浓度值的标准气体，这样势必会增加标定的成本，也使得标定的操作不便。其次，当通入标定装置某一浓度值的气体时，会在内壁和进出装置的管道中留有一定的气体，当换另一浓度气体时，为了避免上一浓度气体残留的影响，就要充分的通第二浓度的气体，这样会造成气体的浪费。由于要检测多种气体，需要频繁的拆卸标定装置，操作起来需要几人协作，这样的标定检验精度比较低。

【发明内容】：本发明的目的是解决上述方法中存在手工操作复杂、效率低，且由于反复的进行多次实验，精度也不很高的问题，提供一种操作简便、省时省工、精度较高的气体浓度检测仪的标定装置及线性度标定方法。

本发明提供的气体浓度检测仪的标定装置包括：

气体池支架或工作平台：用于放置气体池；

一组N个不同单位长度的气体池，各气体池长度为iL，i∈[1，M]，M≥N≥2，且M、N为自然数，各气体池上分别设有一个进气孔和一个出气孔，各气体池之间用软管密封串连在一起；

标准高压气源：用于提供标准浓度的气体，该标准高压气源通过软管经流量计与串连的气体池中的进气一端的气体池上的进气孔连通。

本发明首选气体池个数为4，其长度分别为L、2L、4L、7L，即M＝7、N＝4。

气体池的两端为高透光玻璃以减少光损，气体池内壁抛光用于减少气体附着。

使用本发明所述装置对气体浓度检测仪的线性度进行标定的方法，包括：

第一、连接：将所述的标定装置中的标准高压气源、流量计、气体池组用软管依次连接好；

第二、通气：打开标准高压气源，向标定装置中通入稳定的标准浓度的气体，同时将标定装置的气体池中的空气排空；

第三、放置气体池：根据需要标定的气体浓度的要求，选择气体池组中的1、2或3个气体池紧密排列放置于气体池支架或工作平台上；

第四、检测：将待标定气体浓度检测仪中的光源放置于气体池的一端，将待标定气体浓度检测仪中的传感器放置于气体池的相对另一端，检测出气体浓度；

第五、比较：将待标定气体浓度检测仪检测出的气体浓度值与标准值比较得出待标定气体浓度检测仪的检测误差；

第六、校准：根据上步得出的检测误差对待标定气体浓度检测仪进行校准。

本发明的标定方法中气体池组共有N个不同单位长度的气体池，各气体池长度为iL，i∈[1，M]，M≥N≥2，且M、N为自然数；当长度为L的标准气体池中通入的气体为标准浓度时，长度为iL的气体池的检测光程为标准气体池光程的i倍，检测的气体浓度值也是标准浓度的i倍。

本发明气体池组优选为4个气体池，其长度分别为L、2L、4L、7L，即M＝7、N＝4，当用两个气体池组合时能够得到3至11倍单位长度的组合气体池。

该标定方法第二步中通入稳定的标准浓度的气体的方法是通过控制流量(通过压力和流量的控制)来实现的，即通过调节标准高压气源(气体罐)上的压力表和流量表，使两个表的示值成一定的关系就可以得到稳定浓度的气体，其流量公式为：

q_z＝1.85*10^-4S(P₁+1.013*10⁵)*(273/T₁)^1/2，同时满足P₁>1.893P₂

其中，q_z为自由状态的气体流量，P₁是进口压力，相当于标准高压气源的气体压力，P₂是出口压力，当气体池连接在一起和大气相通时，P₂就是大气压力，S为气体池进出气孔的有效截面积，T₁为进口温度。

本发明的优点和积极效果：

1、采用气体浓度线性度标定装置进行检验，克服了之前检验准确率不高、效率低下的弊病。本装置操作简便，检验开始之后装置不用拆卸，单人就可以完成检验工作，使得检验的速度大大提高，保证了效率。

2、通过压力和流量的控制来实现气体的稳定浓度值输出；