[发明专利]一种矿用气体传感器响应时间自动测量方法

说明书

本发明涉及一种矿用气体传感器响应时间自动测量方法，属于气体传感器测试技术领域。该方法是传感器在调教状态下按照设定周期t₀密采浓度数据并存储，实时进行浓度曲线整形，计算出完整的通气周期，回归计算识别阶跃变化T0，识别计算阶跃变化T90，根据密采周期和密采测定数量累计计算T90累计时间，累计时间存储，依次按照以上流程进行不低于3次测量，取其算术平均值。本发明实现了气体传感器智能化自动计算响应时间，测量过程中无人为影响，无需记录标准气体浓度进行90％浓度计算，响应时间测量准确、可靠。

技术领域

本发明属于气体传感器测试技术领域，涉及一种矿用气体传感器响应时间自动测量方法。

背景技术

我国煤炭行业经过近几十年的发展，已全部实现安全监测监控系统装备的安装与使用，有效提升了煤矿安全生产技术水平。尤其是随着数字化技术的飞速发展，数字化智慧矿山的建设步伐也逐步加快，对矿用传感器智能化提出了更高要求，需求矿用传感器能通过各种接口实现与外部网络或系统的双向通信，并具备自识别、自描述、自组织、自诊断、自定位等诸多智能功能。矿用气体传感器响应时间是气体浓度发生阶跃变化时，传感器输出达到稳定值的90％的时间，通常用T90表示。响应时间(T90)是矿用气体传感器核心技术指标之一，

现有测试技术手段主要以秒表人工读数计时为主。响应时间常规测试方法采用人工记录法，以矿用甲烷传感器为例，测试方法如下：将扩散取样注气装置与传感器进气部位相接，按规定流量通入清洁空气，待传感器零点稳定后，以相同的流量通入2.00％CH4的标准气样3min，记录显示值。然后通入清洁空气，待传感器零点稳定后，把以相同的流量通入2.00％CH4的标准气样的注气装置迅速换到取样头上，并开始记录传感器的指示值达到原显示测量值90％所需要的时间，测量3次，取其算术平均值。从上述可以看出，现有的响应时间测试技术手段，测量过程有人为影响，需进行秒表观察计算，响应时间测量有误差；不适用于大批量气体传感器的性能检测。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种矿用气体传感器响应时间自动测量方法，适应未来大批量气体传感器智能制造性能自动检测、现场智能维护、故障诊断等，在标定过程中传感器自动测量计算响应时间，实现高效、便捷操作，无需进行秒表观察计算；能够应用于矿用甲烷、一氧化碳、二氧化碳等各类传感器在线调校用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种矿用气体传感器响应时间自动测量方法，具体包括以下步骤：

S1：传感器在调教状态下按照设定周期t₀密采浓度数据并存储；

S2：实时进行浓度曲线整形；

S3：计算出完整的通气周期，从而获得传感器响应时间的回归曲线；

S4：识别阶跃变化T0节点和T90节点；

S5：根据密采周期t₀和密采测定数量n计算累计时间T90。

进一步，步骤S4中，采用回归计算识别阶跃变化T0节点。

进一步，步骤S5中，累计时间T90的计算公式为：T90＝n*t₀。

进一步，重复步骤S1～S5不低于3次，将3次计算的累计时间T90取平均值，即为传感器的响应时间。

进一步，步骤S4中，T0节点为密采开始时刻，T90节点为传感器输出达到稳定值的90％的时间。

本发明的有益效果在于：本发明为气体传感器智能化提供技术手段，在标定过程中传感器智能化自动测量计算响应时间，实现高效、便捷操作，无需进行秒表观察计算，能够应用于矿用甲烷、一氧化碳、二氧化碳等各类传感器在线调校用。本发明设计具有以下优点：