氣敏元件自動測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種氣敏元件自動測試系統(tǒng)，包括相互連接的自動配氣裝置，測量電路部分，軟件控制及計(jì)算機(jī)，自動配氣裝置包括氣敏元件、測溫元件、加熱元件及質(zhì)量流量計(jì)；測量電路部分包括溫度測量、流量控制、測量電路及信號采集；軟件控制包括A/D及D/A的轉(zhuǎn)換。
【專利說明】氣敏元件自動測試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動測試系統(tǒng)，具體涉及一種氣敏元件自動測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]檢測氣體特別是揮發(fā)性有機(jī)氣體(VOC)在日常生產(chǎn)和生活中變得越來越重要，如何方便、快捷、準(zhǔn)確的檢測它們是現(xiàn)代氣體傳感器的研究和應(yīng)用方向。目前，對于揮發(fā)性有機(jī)氣體有不同的檢測方法，主要有:利用氣體對光的折射率或光吸收等特性來檢測氣體的光學(xué)法，這種方法比較傳統(tǒng)，其裝置復(fù)雜，使用和維修難度大、成本高；使用電極和電解液對氣體進(jìn)行檢測的電化學(xué)法，也是氣體檢測的常用方法之一，其應(yīng)用廣泛，但缺點(diǎn)是受環(huán)境因素限制較多；利用半導(dǎo)體氣敏元件檢測的電學(xué)法是近年來應(yīng)用最多的一種方法，發(fā)展十分迅速，目前已成為世界上產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的傳感器之一。和其他氣體檢測方法相比，半導(dǎo)體氣敏元件在檢測氣體方面有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):靈敏度高、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格便宜等。在氣敏元件測試氣體的過程中，由于許多VOC氣體都對人體健康有害，而且VOC氣體在反應(yīng)過程中響應(yīng)迅速、揮發(fā)性強(qiáng)、人工測量誤差很大，元件靈敏度的提高直接受到影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種氣敏元件自動測試系統(tǒng)，其簡捷、穩(wěn)定、信號強(qiáng)、響應(yīng)快速的自動測試系統(tǒng)，能對系統(tǒng)的配氣和信號采集等功能實(shí)現(xiàn)自動控制。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:
一種氣敏元件自動測試系統(tǒng)，包括相互連接的自動配氣裝置，測量電路部分，軟件控制及計(jì)算機(jī)，其特殊之處在于:所述自動配氣裝置包括氣敏元件、測溫元件、加熱元件及質(zhì)量流量計(jì)；所述測量電路部分包括溫度測量、流量控制、測量電路及信號采集；所述軟件控制包括A/D及D/A的轉(zhuǎn)換。
[0005]上述自動配氣裝置中載氣和待測氣體分別通過質(zhì)量流量控制器輸入干燥罐充分混合，配成測試氣樣輸入測試裝置中的測試腔。
[0006]上述氣體檢測是在測試腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)，配置好濃度的測試氣樣進(jìn)入相對密封的測試腔，氣敏元件放置于測試腔內(nèi)，氣敏元件上分別有4個測量電極和兩個加熱電極；
所述氣敏元件的工作溫度由K型接觸式熱電偶傳感器進(jìn)行測量。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:提供了簡捷、穩(wěn)定、信號強(qiáng)、響應(yīng)快速的自動測試系統(tǒng)，能對系統(tǒng)的配氣和信號采集等功能實(shí)現(xiàn)自動控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明連接原理框圖。
【具體實(shí)施方式】[0009]參見圖1，一種氣敏元件自動測試系統(tǒng)，包括相互連接的自動配氣裝置，測量電路部分，軟件控制及計(jì)算機(jī)，自動配氣裝置包括氣敏元件、測溫元件、加熱元件及質(zhì)量流量計(jì)；所述測量電路部分包括溫度測量、流量控制、測量電路及信號采集；所述軟件控制包括A/D及D/A的轉(zhuǎn)換。
[0010]自動配氣裝置中載氣和待測氣體分別通過質(zhì)量流量控制器輸入干燥罐充分混合，配成測試氣樣輸入測試裝置中的測試腔。
[0011]氣體檢測是在測試腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)，配置好濃度的測試氣樣進(jìn)入相對密封的測試腔，氣敏元件放置于測試腔內(nèi)，氣敏元件上分別有4個測量電極和兩個加熱電極；氣敏元件的工作溫度由K型接觸式熱電偶傳感器進(jìn)行測量。
[0012]工作中，不同濃度的測試氣樣使敏感元件表面對氣體吸附量不同，其電阻值也會引起相應(yīng)的變化，測量電路將實(shí)時采集到的電壓信號傳送到測試軟件中。測量電路檢測到的測量信號由PC1- 8319光電隔離模入接口卡輸入計(jì)算機(jī)控制程序中。實(shí)際工作中，為了滿足配氣濃度寬廣的需要并保證精度，標(biāo)準(zhǔn)氣樣輸出不只是一路，而是分成兩路或多路，各自經(jīng)一只質(zhì)量流量控制器與測試裝置連接，分別實(shí)現(xiàn)不同氣體在不同濃度下的混合配比要求。質(zhì)量流量控制，精度為±0.1% F.S (滿量程)。它采用毛細(xì)管傳熱溫差量熱原理測量氣體的質(zhì)量流量(無需溫度壓力補(bǔ)償)。將傳感器加熱測得的流量信號送入放大器，放大后的流量檢測電壓與測定電壓進(jìn)行比較，再將差值信號放大后去控制調(diào)節(jié)閥門，閉環(huán)控制流過通道的流量使之與設(shè)定的流量相等?？刂破鬏敵龅牧髁繖z測電壓與流過通道的質(zhì)量流量成正比，流量檢測輸出電壓為+ 5 V。質(zhì)量流量控制器的流量控制范圍是2%?100%F.S(量程比為50:1)，流量分辨率是0.1%F.S。
【權(quán)利要求】
1.一種氣敏元件自動測試系統(tǒng)，包括相互連接的自動配氣裝置，測量電路部分，軟件控制及計(jì)算機(jī)，其特征在于:所述自動配氣裝置包括氣敏元件、測溫元件、加熱元件及質(zhì)量流量計(jì)；所述測量電路部分包括溫度測量、流量控制、測量電路及信號采集；所述軟件控制包括A/D及D/A的轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述氣敏元件自動測試系統(tǒng)，其特征在于:所述自動配氣裝置中載氣和待測氣體分別通過質(zhì)量流量控制器輸入干燥罐充分混合，配成測試氣樣輸入測試裝置中的測試腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述氣敏元件自動測試系統(tǒng)，其特征在于:所述氣體檢測是在測試腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)，配置好濃度的測試氣樣進(jìn)入相對密封的測試腔，氣敏元件放置于測試腔內(nèi)，氣敏元件上分別有4個測量電極和兩個加熱電極；所述氣敏元件的工作溫度由K型接觸式熱電偶傳感器進(jìn)行測量。
【文檔編號】G01N27/12GK103558265SQ201310519767
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】王耀斌 申請人:陜西高新實(shí)業(yè)有限公司