一種氧含量校準氣體采樣裝置及氧含量在線校準方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及精密儀器技術領域，尤其涉及一種氧含量校準氣體采樣裝置及氧含量在線校準方法。本發(fā)明提供了一種氧含量在線校準方法，其包括：S1、環(huán)境空氣通過管路流入第二預處理模塊；S2、流入第二預處理模塊內的環(huán)境空氣通過過濾裝置處理后，得到潔凈空氣；S3、控制三通閥或兩個二通閥，使得步驟S2中的潔凈空氣流入校準管路，并通過氧傳感器測量流入校準管路內的潔凈空氣的實際氧含量值，得到校準管路內的氧含量校準值；S4、將步驟S3中經氧傳感器模塊測量后的潔凈空氣通過采樣泵排放。本申請?zhí)峁┑脑诰€校準方法，精確度高，穩(wěn)定性好，可控性高，安全可靠；且能在對氧傳感器模塊校準的同時監(jiān)控分析儀的零點是否發(fā)生漂移，實用性強。
【專利說明】
一種氧含量校準氣體采樣裝置及氧含量在線校準方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及精密儀器技術領域，尤其涉及一種氧含量校準氣體采樣裝置及氧含量在線校準方法，具體涉及一種能提高氧含量的監(jiān)測精度和穩(wěn)定性的氧含量校準氣體采樣裝置及氧含量在線校準方法。
【背景技術】
[0002]當前，在常規(guī)的煙氣氣體成分在線分析儀中，氧含量是必不可少的監(jiān)控參數之一。而對于氧含量的檢測，通常在常溫環(huán)境中，采用電化學式氧傳感器;而在高溫環(huán)境中采用氧化鋯式氧傳感器。對于這兩種傳感器，在長時間的使用過程中，受環(huán)境溫度及管路堵塞(管路氣壓增大)的影響，其測試結果的準確度會發(fā)生較大的變化。除此之外，由于傳感器的實現原理所需要的介質(如電解質等)會隨其使用時間的增加而逐漸減少，從而使得氧傳感器的長期穩(wěn)定性較差。
[0003]從現有分析儀的設計情況來看，其主要側重于提高其他氣體成分(如二氧化硫、一氧化氮等)的監(jiān)測準確度，很少去關注氧含量監(jiān)測的準確度。同時，從現場的使用情況來看，為提高氧傳感器的測試精度，并補償其受溫度和壓力的影響，通常使用污染源附近的空氣進行氧傳感器校準，很少配置標準濃度的氧氣來校準氧傳感器，校準誤差偏大，精確度低，會影響使用者對該處測量值的誤差，可能會造成嚴重后果。
【發(fā)明內容】
[0004](一)要解決的技術問題
[0005]本發(fā)明的目的是:提供一種能提高氧含量的監(jiān)測精度和穩(wěn)定性的氧含量校準氣體采樣裝置及氧含量在線校準方法，以解決現有的氣體分析儀在進行校準氧傳感器時存在精確度低及穩(wěn)定差的問題。
[0006](二)技術方案
[0007]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種氧含量在線校準方法，其包括如下操作步驟:
[0008]S1、環(huán)境空氣通過管路流入第二預處理模塊；
[0009]S2、流入第二預處理模塊內的環(huán)境空氣通過過濾裝置處理后，得到潔凈空氣；
[0010]S3、控制三通閥或兩個二通閥，使得步驟S2中的潔凈空氣流入校準管路，并通過氧傳感器測量流入校準管路內的潔凈空氣的實際氧含量值，得到校準管路內的氧含量校準值；
[0011]S4、將步驟S3中經氧傳感器模塊測量后的潔凈空氣經過分析裝置后通過采樣栗排放至大氣中。
[0012]本發(fā)明還提供了一種氧含量校準氣體采樣裝置，分別與控制裝置及分析裝置連接，用于校核氧傳感器的檢測精度，其包括閥模塊、氧傳感器模塊及采樣栗，所述閥模塊與氧傳感器模塊連接，所述氧傳感器模塊通過所述分析裝置與所述采樣栗連接;所述閥模塊與所述控制裝置連接，所述閥模塊的輸入端連接有待測氣體輸入單元及環(huán)境空氣輸入單元，所述環(huán)境空氣輸入單元包括與所述閥模塊連接的第二預處理模塊，所述第二預處理模塊設有與環(huán)境空氣連接的進氣口且所述第二預處理模塊內設有過濾裝置。
[0013]其中，所述氧傳感器模塊內設有與所述控制裝置連接的壓力傳感器。
[0014]其中，所述氧傳感器模塊內設有與所述控制裝置連接的溫度傳感器。
[0015]其中，所述閥模塊為三通閥或兩個二通閥。
[0016]其中，所述待測氣體輸入單元包括與所述閥模塊連接的第一預處理模塊，所述第一預處理模塊設有與待測氣體源連接的進氣口。
[0017]其中，該氧含量校準氣體采樣裝置還包括一端與所述待測氣體源連接，另一端與所述采樣栗連接的流量反饋調節(jié)模塊，所述流量反饋調節(jié)模塊用于調節(jié)流入所述待測氣體輸入單元的待測氣體的流量。
[0018](三)有益效果
[0019]本發(fā)明的上述技術方案具有如下優(yōu)點:本發(fā)明提供了一種氧含量在線校準方法，包括如下操作步驟:S1、環(huán)境空氣通過管路流入第二預處理模塊;S2、流入第二預處理模塊內的環(huán)境空氣通過過濾裝置處理后，得到潔凈空氣；S3、控制三通閥或兩個二通閥，使得步驟S2中的潔凈空氣流入校準管路，并通過氧傳感器測量流入校準管路內的潔凈空氣的實際氧含量值，得到校準管路內的氧含量校準值;S4、將步驟S3中經氧傳感器模塊測量后的潔凈空氣經過分析裝置后通過采樣栗排放至大氣中。本申請通過利用經第二預處理模塊處理后的潔凈空氣對氧傳感器模塊進行校準，以在線補償傳感器自身受溫度的影響，精確度高，同時提高其長期對待測氣體中含氧量進行監(jiān)測的穩(wěn)定性，可控性高，安全可靠。另外，本申請?zhí)峁┑难鹾吭诰€校準方法操作步驟簡單方便，且在對氧傳感器模塊校準的同時監(jiān)控分析儀的零點是否發(fā)生漂移，實用性強，利于進行標準化生產及推廣。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明實施例的氧含量校準氣體采樣裝置、分析裝置及控制裝置間連接方式的結構框圖；
[0021]圖2是本發(fā)明實施例的氧含量校準氣體采樣裝置的內部組成結構框圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0023]如圖1至圖2所示，本發(fā)明提供了一種氧含量在線校準方法，其包括如下操作步驟:
[0024]S1、環(huán)境空氣通過管路流入第二預處理模塊;其中，第二預處理模塊設有與環(huán)境空氣連接的進氣口；
[0025]S2、流入第二預處理模塊內的環(huán)境空氣通過過濾裝置處理后，得到潔凈空氣；其中，潔凈空氣指的是未受污染的空氣，其組成應與正?？諝庵械南嘁恢拢ǔＳ每諝饨M成的本地值作比較，以判別是否潔凈或受污染的程度；
[0026]S3、控制三通閥或兩個二通閥，使得步驟S2中的潔凈空氣流入校準管路，并通過氧傳感器測量流入校準管路內的潔凈空氣的實際氧含量值，得到校準管路內的氧含量校準值;采用潔凈空氣來校核氧傳感器模塊是否處于標準值，精確度高；同時通過控制裝置來控制氧傳感器模塊，提高其長期對待測氣體中含氧量進行監(jiān)測的穩(wěn)定性，可控性高，安全可
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[0027]S4、將步驟S3中經氧傳感器模塊測量后的潔凈空氣經過分析裝置后通過采樣栗排放至大氣中(即排氣)。其中，在分析裝置與采樣栗之間還可設有冷卻除水子單元，通過采用冷卻除水子單元與常規(guī)的采樣栗處理后，避免了污染排放源的使用，提高了采樣的穩(wěn)定性及可控性，增強了系統(tǒng)的環(huán)境適應性。
[0028]本發(fā)明還提供了一種氧含量校準氣體采樣裝置，分別與控制裝置及分析裝置連接，用于校核氧傳感器的檢測精度，其包括閥模塊、氧傳感器模塊及采樣栗，閥模塊與氧傳感器模塊連接，氧傳感器模塊通過分析裝置與采樣栗連接;閥模塊與控制裝置連接，閥模塊的輸入端連接有待測氣體輸入單元及環(huán)境空氣輸入單元，環(huán)境空氣輸入單元包括與閥模塊連接的第二預處理模塊，第二預處理模塊設有與環(huán)境空氣連接的進氣口且第二預處理模塊內設有過濾裝置。在本實施例中，過濾裝置可根據現場環(huán)境空氣中污染物的成分及含量，配置相應的用于過濾對應成分的裝置;優(yōu)選地，閥模塊可采用兩個二通閥或一個三通閥。其中，二通閥或三通閥為電磁閥門或機械閥門。為適應全程高溫采樣，需將閥模塊的線圈置于常溫區(qū)，電磁閥閥體底座置于高溫區(qū)。
[0029]具體地，本申請?zhí)峁┑难鹾啃蕷怏w分析儀通過利用經第二預處理模塊處理后的潔凈空氣對氧傳感器模塊進行校準，以在線補償傳感器自身受溫度的影響，精確度高，同時提高其長期對待測氣體中含氧量進行監(jiān)測的穩(wěn)定性，可控性高，安全可靠。另外，本申請?zhí)峁┑难鹾啃蕷怏w采樣裝置，結構簡單，操作方便，且在對氧傳感器模塊校準的同時監(jiān)控分析裝置的零點是否發(fā)生漂移，實用性強，利于進行標準化生產及推廣。
[0030]進一步地，氧傳感器模塊內設有與控制裝置連接的壓力傳感器。從現有的實驗數據分析，氧傳感器的輸出信號強度與壓力成線性關系，因此在氧傳感器模塊中增加壓力傳感器，以實時監(jiān)控流入氣體的壓力值，進而在線補償管路壓力給測量結果所帶來的影響。
[0031]進一步地，氧傳感器模塊內設有與控制裝置連接的溫度傳感器。為適應多變的環(huán)境溫度，適時的控制閥模塊的切換時間，在氧傳感器模塊中增加溫度傳感器，以實時監(jiān)控流入氣體的溫度值，進而便于在環(huán)境溫度的變化超過一定范圍時，即時啟動校準。
[0032]特別的，在本實施例中，氧傳感器模塊內同時設有壓力傳感器及溫度傳感器，不僅對氧傳感器進行了壓力補償，同時也有利于提升氧傳感器的環(huán)境溫度適應能力，進而進一步地提高了氧傳感器的監(jiān)測精度，有利于維護測試結果的正確性。
[0033]具體地，在本實施例中，待測氣體輸入單元包括與閥模塊連接的第一預處理模塊，第一預處理模塊設有與待測氣體源連接的進氣口。其中，為適用于不同組分的分析需求，設置的第一預處理模塊可以是簡單的濾塵處理，也可以是做干擾扣除處理。
[0034]進一步地，在本實施例中，該氧含量校準氣體采樣裝置還包括一端與待測氣體源連接，另一端與采樣栗連接的流量反饋調節(jié)模塊，流量反饋調節(jié)模塊用于調節(jié)流入待測氣體輸入單元的待測氣體的流量。其中，流量反饋調節(jié)裝置可以為設有電磁閥的三通接頭，結合控制裝置內的氣體流量參數，以實現對流入待測氣體輸入單元內的特定流量的氣體進行分析。特別的，流量反饋調節(jié)裝置既可以手動控制，也可以自動控制，根據實際實施條件需要選擇相應的調節(jié)方式。
[0035]特別的，在本實施例中，控制裝置、氧含量校準氣體采樣裝置及分析裝置均為可分離式模塊，不僅適用于在線監(jiān)測，同時也適用于便攜式監(jiān)測，并通過對分析裝置進行替換，即可實現適用于絕大部分抽取式煙氣成分分析儀表，增強了本申請中煙氣分析系統(tǒng)的通用性。
[0036]特別的，在本實施例中，控制裝置均通過快插式電氣連接頭分別與氧含量校準氣體采樣裝置及分析裝置進行連接。拆裝方便，便于及時更換所述分析裝置，以快速實現不同成分的分析。
[0037]本發(fā)明還提供了一種氧含量校準氣體采樣裝置的氣體測量方法，其包括如下操作步驟:
[0038]S1、待測氣體源內的待測氣體流入第一預處理模塊;其中，第一預處理模塊設有與待測氣體源連接的進氣口；
[0039]S2、通過調節(jié)流量反饋調節(jié)模塊，使得步驟SI中的一部分氣體流入待測氣體輸入單元，剩余氣體通過采樣栗排出；
[0040]S3、打開電磁閥，使得步驟S2中流入待測氣體輸入單元的氣體依次經過氧傳感器模塊、分析裝置及冷卻除水子單元處理后，并通過采樣栗排出。其中，本申請通過采用冷卻除水子單元與常規(guī)的采樣栗，避免了污染排放源的使用，提高了采樣的穩(wěn)定性及可控性，增強了系統(tǒng)的環(huán)境適應性。
[0041]綜上所述，本發(fā)明提供了一種氧含量在線校準方法，包括如下操作步驟:S1、環(huán)境空氣通過管路流入第二預處理模塊;S2、流入第二預處理模塊內的環(huán)境空氣通過過濾裝置處理后，得到潔凈空氣；S3、控制三通閥或兩個二通閥，使得步驟S2中的潔凈空氣流入校準管路，并通過氧傳感器測量流入校準管路內的潔凈空氣的實際氧含量值，得到校準管路內的氧含量校準值;S4、將步驟S3中經氧傳感器模塊測量后的潔凈空氣經過分析裝置后通過采樣栗排放至大氣中。本申請通過利用經第二預處理模塊處理后的潔凈空氣對氧傳感器模塊進行校準，以在線補償傳感器自身受溫度的影響，精確度高，同時提高其長期對待測氣體中含氧量進行監(jiān)測的穩(wěn)定性，可控性高，安全可靠。另外，本申請?zhí)峁┑难鹾吭诰€校準方法操作步驟簡單方便，且在對氧傳感器模塊校準的同時監(jiān)控分析儀的零點是否發(fā)生漂移，實用性強，利于進行標準化生產及推廣。
[0042]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種氧含量在線校準方法，其特征在于:包括如下操作步驟: 51、環(huán)境空氣通過管路流入第二預處理模塊； 52、流入第二預處理模塊內的環(huán)境空氣通過過濾裝置處理后，得到潔凈空氣； 53、控制三通閥或兩個二通閥，使得步驟S2中的潔凈空氣流入校準管路，并通過氧傳感器測量流入校準管路內的潔凈空氣的實際氧含量值，得到校準管路內的氧含量校準值； 54、將步驟S3中經氧傳感器模塊測量后的潔凈空氣經過分析裝置后通過采樣栗排放至大氣中。2.一種氧含量校準氣體采樣裝置，分別與控制裝置及分析裝置連接，用于校核氧傳感器的檢測精度，其特征在于:包括閥模塊、氧傳感器模塊及采樣栗，所述閥模塊與氧傳感器模塊連接，所述氧傳感器模塊通過所述分析裝置與所述采樣栗連接;所述閥模塊與所述控制裝置連接，所述閥模塊的輸入端連接有待測氣體輸入單元及環(huán)境空氣輸入單元，所述環(huán)境空氣輸入單元包括與所述閥模塊連接的第二預處理模塊，所述第二預處理模塊設有與環(huán)境空氣連接的進氣口且所述第二預處理模塊內設有過濾裝置。3.根據權利要求2所述的氧含量校準氣體采樣裝置，其特征在于:所述氧傳感器模塊內設有與所述控制裝置連接的壓力傳感器。4.根據權利要求2或3所述的氧含量校準氣體采樣裝置，其特征在于:所述氧傳感器模塊內設有與所述控制裝置連接的溫度傳感器。5.根據權利要求2所述的氧含量校準氣體采樣裝置，其特征在于:所述閥模塊為三通閥或兩個二通閥。6.根據權利要求2所述的氧含量校準氣體采樣裝置，其特征在于:所述待測氣體輸入單元包括與所述閥模塊連接的第一預處理模塊，所述第一預處理模塊設有與待測氣體源連接的進氣口。7.根據權利要求6所述的氧含量校準氣體采樣裝置，其特征在于:還包括一端與所述待測氣體源連接，另一端與所述采樣栗連接的流量反饋調節(jié)模塊，所述流量反饋調節(jié)模塊用于調節(jié)流入所述待測氣體輸入單元的待測氣體的流量。
【文檔編號】G01N27/26GK105973954SQ201610576108
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月20日
【發(fā)明人】鄧榮, 彭冉, 劉德華, 嚴浩, 王本臘, 劉海東, 易玉龍
【申請人】力合科技（湖南）股份有限公司