公共安全领域气体传感器性能测试系统的研究

方正、王维康、肖文、陈丽萍、潘义、张毅、王显建、郑宏昌、张雯、左又铭

四川省科技进步奖

三等奖

四川省人民政府

2013

化学所

智能化气体传感器性能测试系统，该系统包括了在线动态配气装置，气体检测报警仪性能试验装置，在线气体分析装置以及全自动在线气体传感器检测系统。其中，在线动态配气装置采用质量流量混合法，通过实时调控原料气与稀释气的流量配比，输出指定浓度的目标气体标准物质。气体检测报警仪性能试验装置按照国家标准《GB 15322 可燃气体探测器》设计，其处理系统采用德国进口逻辑控制器，配备数字I/O模块和模拟I/O模块，内部具有PID运算控制功能。控制系统集成制冷、加热、加湿、除湿、风循环等子系统，通过触摸式人机对话界面设置环境参数，采用进口高精度温度、湿度以及风速传感器实时采集试验舱内环境参数，形成闭合反馈，保证风流筒内部在整个参数范围内温度、湿度、风速的高精度控制。装置内部安装可远程操控的三维旋转台，气体传感器置于旋转台上即可实现各方位调整，配合在线动态配气装置可以完成气体传感器的全性能试验，包括高温、低温、湿热、高速气流和方位试验。在线气体分析装置为快速分析色谱，实时监测气体检测报警仪风流筒内部气体浓度，确保性能试验过程中气体标准物质浓度的准确与稳定。全自动气体传感器检测系统由检测装置和上位机系统组成。检测装置实时采集气体传感器对气体浓度响应后产生的电流、电压或频率信号，上位机系统将上述信号转换为对应的气体浓度信息显示在人机对话界面，并按照相应的气体传感器计量技术要求通过在线动态配气装置调控气体标准物质的输出浓度，实现自动开展示值误差，响应时间，重复性，漂移等计量检测工作，同时能够在试验完成后依据相关标准自动判定测试结果，出具证书或测试报告。 公共安全领域气体传感器性能测试系统通过各子系统的协同工作，首次实现了气体传感器全性能试验的全自动化，极大提高了气体传感器性能测试工作的效率，为保障社会公共安全做出重要贡献，具有广泛的社会效益和经济效益。