[发明专利]主动温补型气体探测器及其温补方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体探测设备，具体的说，涉及了一种主动温补型气体探测器及其温补方法。

背景技术

在工业现场，有的地方环境温度能够达到50摄氏度以上，例如我国的南方、油田集中的中东沙漠地区、车间高炉旁边等，而有的地方环境温度却很低，甚至达到负40摄氏度以下，例如我国的东北地区、俄罗斯西伯利亚地区、用液氨或液氮降温的工业车间等。面对这样复杂的温度环境，如果探测器不进行温度补偿，其测量精度将会无法保障。

目前，有些使用电化学传感器的气体探测器具有温度补偿功能，其补偿方法就是在生产的过程中，对使用电化学传感器的气体探测器进行温度标定，换言之，就是使用复杂的生产设备，如高低温试验箱、自动标定系统，对此类探测器各种温度状态下的反应值进行记录，并形成对应关系的标定数据表格，使用时，再根据温度传感器检测到的环境温度，从该标定数据表格中取得相应的参数，然后进行计算、补偿；该温度补偿方法通常被称为被动温度补偿方法。

但是，被动温度补偿存在一定缺陷，其生产工艺复杂，生产效率低，生产设备成本过高，最重要的是温度补偿效果不好；这种被动温度补偿并不能改变传感器的工作环境，传感器始终还是工作在不理想的环境温度中，时间长了，其特性将会发生改变，前期的补偿数据不能随之改变，从而导致长期工作后其测量精度变化大的问题；而且，目前的传感器有效工作温度在负30摄氏度以上，低于负30度，传感器的使用寿命和测量精度是不能保障的；而有时环境温度能够达到负40摄氏度，这时的传感器基本上不能再工作，所有的测量数据是无意义的，那么，对这些无意义的数据进行温度补偿计算，其结果也不能反应真实的情况。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种设计科学、结构简单、适合多种工业现场、误差小、精度高、可靠性高、使用寿命长的主动温补型气体探测器，还提供了一种主动温补型气体探测器的温补方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种主动温补型气体探测器，它包括微处理器电路、温度传感器、气体传感器、信号滤波放大电路、信号输出电路、加热器件、可控加热电源和电源电路，其中，所述微处理器电路分别连接所述温度传感器、所述信号滤波放大电路、所述信号输出电路和所述可控加热电源的供电开关控制端，所述气体传感器连接所述信号滤波放大电路，所述可控加热电源的供电输出端连接所述加热器件，所述电源电路分别连接所述微处理器电路、所述温度传感器、所述信号滤波放大电路、所述信号输出电路和所述可控加热电源以提供工作电源。

基于上述，它还包括外壳、设置在所述外壳一端进气口处的冶金粉末网、灌封在所述外壳另一端开口处的灌封层、设置在所述外壳内的导热壳体、设置在所述导热壳体与所述外壳之间的保温材料、设置在所述导热壳体一端的气室进口和封装在所述导热壳体另一端开口处的电路板，其中，所述气室进口通过所述冶金粉末网连通所述外壳的进气口，所述电路板上设置有所述微处理器电路、所述温度传感器、所述气体传感器、所述信号滤波放大电路、所述信号输出电路、所述加热器件、所述可控加热电源和所述电源电路，所述温度传感器和所述气体传感器设置在所述导热壳体内，所述加热器件设置在所述导热壳体内或者贴设在所述导热壳体的壳壁上。

一种主动温补型气体探测器的温补方法，它包括以下步骤：

步骤1、启动所述主动温补型气体探测器；

步骤2、所述温度传感器不断采集所述气体传感器周围的环境温度，所述微处理器电路不断读取所述气体传感器周围的环境温度；

步骤3、所述微处理器电路根据读取的所述气体传感器周围的环境温度，判断其是否处于预先设定的最低阀值和最高阀值之间；

步骤4、若是，则所述微处理器电路读取此刻所述气体传感器周围的环境温度和该环境温度下所述气体传感器采集的气体数据；

反之，则所述微处理器电路通过所述可控加热电源控制所述加热器件加热，并使所述气体传感器周围的环境温度升高，然后，返回步骤3；

步骤5、根据此刻所述气体传感器周围的环境温度和该环境温度下所述气体传感器采集的气体数据，所述微处理器电路进行数据处理，然后，由所述信号输出电路输出采集数据。

基于上述，在步骤4中，若所述气体传感器周围的环境温度低于预先设定的最低阀值，则所述微处理器电路通过所述可控加热电源控制所述加热器件加热，并使所述气体传感器周围的环境温度升高，然后，返回步骤3；