[发明专利]用于确定流体环境中的目标气体浓度的方法和系统在审
| 申请号： | 202080041349.3 | 申请日： | 2020-04-06 |
| 公开（公告）号： | CN114072670A | 公开（公告）日： | 2022-02-18 |
| 发明（设计）人： | D·托马斯;T·霍华德 | 申请（专利权）人： | H2SCAN公司 |
| 主分类号： | G01N33/00 | 分类号： | G01N33/00;G01N27/00;G01N7/00 |
| 代理公司： | 上海德昭知识产权代理有限公司 31204 | 代理人： | 郁旦蓉 |
| 地址： | 美国加利*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 用于 确定 流体 环境 中的 目标 气体 浓度 方法 系统 | ||
1.一种用于确定流体环境中的目标气体的目标气体浓度的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)将气体传感器暴露于所述流体环境，所述气体传感器具有随所述目标气体浓度而变化的电气特性；
(b)在步骤(a)期间，调制所述气体传感器的温度，其中，所述调制采取在所述电气特性中引起幅频响应的重复热波形的形式；
(c)在步骤(b)期间监测所述电气特性；以及
(d)根据所述气体传感器的电气特性的幅频响应计算所述目标气体浓度。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述幅频响应生成校准表。
3.如权利要求2所述的方法，其中，通过将所述目标气体浓度与使用短时傅立叶变换测量的所述幅频响应相关联来生成所述校准表。
4.如权利要求3所述的方法，进一步包括通过向所述传感器施加已知的所述目标气体的分压、允许所述传感器生成第二幅频响应、并且基于所述第二幅频响应向所述校准表施加校正来校正所述幅频响应的偏移。
5.如权利要求3所述的方法，进一步包括通过以下操作向所述校准表施加校正：
(a)允许所述传感器生成第二幅频响应；
(b)改变所述气体传感器的工作模式以在两个温度下工作；
(c)在将所述气体传感器暴露于所述气体的同时在第一温度与第二温度之间交替地控制所述气体传感器的温度，其中，所述气体传感器的温度在第一时间段内保持在所述第一温度，在第二时间段内从所述第一温度转变到所述第二温度，并且在第三时间段内保持在所述第二温度；
(d)在所述第二时间段和第四时间段期间监测所述气体传感器的电气特性；
(e)根据所述电气特性计算所述目标气体浓度；以及
(f)基于所述第二幅频响应和所计算的目标气体浓度来计算所述校正。
6.如权利要求1所述的方法，其中，通过叠加多个正弦波来生成所述重复热波形，其中，每个正弦波具有对应的幅频响应校准表。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述多个正弦波包括具有第一组频率的第一组正弦波和具有第二组频率的第二组正弦波，其中，所述第一组频率低于所述第二组频率，并且其中，所述目标气体浓度的计算基于所述第一组频率或所述第二组频率中的一组频率的幅频响应。
8.一种用于确定流体环境中的目标气体的目标气体浓度的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)将气体传感器暴露于所述流体环境，所述气体传感器具有随所述目标气体浓度而变化的电气特性；
(b)在步骤(a)期间，调制所述气体传感器的温度，其中，所述调制采取在所述电气特性中引起相频响应的重复热波形的形式；
(c)在步骤(b)期间监测所述电气特性；以及
(d)根据所述气体传感器的电气特性的相频响应计算所述目标气体浓度。
9.如权利要求8所述的方法，进一步包括基于所述相频响应生成校准表。
10.如权利要求9所述的方法，其中，通过将所述目标气体浓度与使用短时傅立叶变换测量的所述相频响应相关联来生成所述校准表。
11.如权利要求10所述的方法，进一步包括通过向所述传感器施加已知的所述目标气体的分压、允许所述传感器生成第二相频响应、并且基于所述第二相频响应向所述校准表施加校正来校正所述相频响应的偏移。
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