一种多功能气体传感器测试系统的制作方法_2

文档序号:9186359阅读:来源:国知局
05)通过电磁阀(31)与外部水源连接;加湿装置与湿度传感器(411)用于自动调节配气室(4)内部的湿度;所述搅拌风扇(408)是可调速风扇;
[0018]所述测试室(5)也是一个密封的不锈钢耐压容器,测试室(5)包括:进气口(501)、出气口( 502 )、法兰(506 )、样品台(51)和电加热管(508 ),所述法兰(506 )是取放样品台
(51)的安装孔,法兰(506)位于测试室(5)的顶部中间位置;所述出气口(502)经电磁阀
(35)连接至三通(34);
[0019]所述控制系统包括:控制柜(7)和与控制柜(7)连接的计算机(8),所述控制柜(7 )的内部安装有:温度采集与控制模块、湿度采集与控制模块、压力采集模块、真空度采集模块、质量流量采集与控制模块、电磁阀通断及真空栗启停逻辑控制单元;还有匹配电阻盒
(6),所述匹配电阻盒(6)固定设置于控制柜(7)的上方;
[0020]所述测试机构包括固定在测试室(5)内部的样品台(51);
[0021]其特征在于:
[0022]所述配气室(4)内部还有真空传感器(409)的压力传感器(410),所述真空传感器(409)和压力传感器(410)分别通过导线与所述真空度采集模块及压力采集模块连接;
[0023]所述测试室(5)壳体的左侧、前侧和后侧的同一高度上,分别布置有石英玻璃法兰(503),石英玻璃法兰(505 )和石英玻璃法兰(504 );所述石英玻璃法兰用于气体传感器光学特性测试时的入射光、出射光和反射光的引入和检测;
[0024]所述样品台(51)为绝缘陶瓷板,样品台(51)通过螺纹卡扣连接在法兰(506)下部,样品台(51)背面是电加热管(508),还有温度传感器(511)、湿度传感器(512)、压力传感器(513),所述温度传感器(511)、湿度传感器(512)和压力传感器(513)分别通过导线(509)与所述温度采集与控制模块、湿度采集与控制模块、压力采集模块连接;
[0025]样品台(51)的正面为待测样品放置区,样品台(51)两侧自上而下设置有两排探针架,每一排探针架上固定设置有三对电学测试探针接头,各电学测试探针接头的引出线(507 )穿过法兰(506 )再与匹配电阻盒(6 )相连,所述匹配电阻盒(6 )用于六路气体传感器电学性能的同步测试;
[0026]样品台(51)上有一个直径约5mm的光学通孔(510),所述光学通孔(510)的中心与所述石英玻璃法兰(503)的中心等高;
[0027]所述匹配电阻盒(6)包括:精密电阻箱和数据采集模块DAQ (607),所述精密电阻箱内有至少六组相同的精密电阻,每一组精密电阻包括阻值分别为10Ω、100Ω、11^Ω、1kQ UOOkQ UMQ UOMΩ UOOMΩ UGQ UOGQ的至少十只精密电阻和一个十档位旋钮开关,呈电阻性的被测气敏元件一端与所述旋钮开关串联后再与十只精密电阻中的任一电阻串联,构成串联分压采样电路;所述被测气敏元件电阻值采集模块DAQ (607)有至少六个分压采集输入端(ΑΙ01?ΑΙ06)。
[0028]如上所述一种多功能气体传感器测试系统,其特征在于:在测试光学型传感器时,通过所述石英玻璃法兰(503)、石英玻璃法兰(504)和石英玻璃法兰(505),实现入射光、反射光和透射光的引入和检测;当测试电学型气体传感器时,通过六对电学测试探针连接至六个待测传感器电阻的二端,实现六个传感器的同步测试。
[0029]如上所述一种多功能气体传感器测试系统,其特征在于:所述多功能气体传感器测试系统或者是同时进行六个电学型传感器和一个光学型传感器的同步测试。
[0030]本实用新型多功能气体传感器测试系统的测试室可实现快速充气,其步骤如下:
[0031]⑴关闭配气室(4)和测试室(5)上部的进气电磁阀(30、32和29),开通电磁阀(35)和电磁阀(36),启动真空栗(3)并抽出配气室(4)和测试室(5)内的空气;当配气室
(4)的真空传感器(409)检测值达到设定值时;即进入如下步骤:
[0032]⑵关闭电磁阀(35 )和电磁阀(36 );
[0033]⑶按设定程序通过配气机构向配气室(4)内输入配置好的待测气体;
[0034]⑷开通电磁阀(29 )电磁阀(32 ),自配气室(4)向测试室(5 )内快速充入待测气体。通过快速充气,将测试室抽真空后快速通入配气机构配置好的特定浓度待测气体,可实现待测传感器与待测气体的快速接触,从而准确测试传感器的响应时间和恢复时间,既提升了测试效率,又提高了测试精度。
[0035]本实用新型的有益效果是:
[0036](I)本实用新型的多功能气敏元件性能测试系统,使气敏元件所处环境的温度、湿度实现自动化调控,通过计算机自动控制配置好待测标准浓度气体并将该标准浓度气体直接打入真空测试腔体中,实现测试气体与待测气敏元件的快速接触,解决了目前气敏元件测试系统中待测气体进入较慢而引起的响应慢问题,使气敏元件的测试环境与真实应用环境相符。
[0037]⑵本实用新型所述测试系统可实现多个气敏元件电学性能的测试,还可通过加入光源和光谱仪实现对单个气敏元件电学和光学型响应的同步测试。
[0038]⑶通过将测试室抽真空后快速通入配气机构配置好的特定浓度待测气体,可实现待测传感器与待测气体的快速接触,从而准确测试传感器的响应时间和恢复时间,既提升了测试效率,又提高了测试精度。
【附图说明】
[0039]图1是本实用新型实施例多功能气敏元件性能测试系统结构示意图;
[0040]图2是配气室结构不意图;
[0041 ] 图3是测试室结构示意图;
[0042]图4是样品台正面结构示意图;
[0043]图5是样品台背面结构示意图;
[0044]图6是样品台的侧面结构示意图;
[0045]图7是匹配电阻盒电路原理图。
[0046]图中的标记说明:
[0047]附图1中:1 一待测气瓶,2—载气瓶,3—真空栗,4一配气室,5—测试室,6—电阻盒,7—控制柜,8—计算机,9、16—减压阀,10、17—过滤器,11、14、18、22、24、27、29、30、31、32、33、35、36、37—二位二通电磁阀,12、15、19、21、23、25、26、28、33、34—三通,13、20—质量流量控制器。
[0048]附图2中:401—进气口,402、403—出气口,404—加湿座,405—进水管,406—法兰,407—加热丝,408—搅拌风扇,409—真空传感器,410—压力传感器,411 一湿度传感器,412—法兰。
[0049]附图3中:501—进气口,502—出气口,503、504、505—石英玻璃法兰,506—法兰。
[0050]附图4、5、6中:51—样品台,506—法兰,507—引出线,508—电加热管,509—导线,510—光学通孔,511—温度传感器,512—湿度传感器,513—压力传感器,514、515—第一探针接头,516、517—第二探针接头,518、519—第三探针接头,520、521—第四探针接头,522、523—第五探针接头,524、525—第六探针接头。
[0051]附图7中:607—电阻值采集模块0厶0,601、602、603、604、605、606—第一至第六组可调精密电阻,S1、S2、S3、S4、S5、S6—六只被测气敏传感器。
【具体实施方式】
[0052]以下结合附图对本实用新型实施例作进一步说明,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制,凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本实用新型的权利要求范围之内,本技术方案中未详细述及的,均为公知技术。
[0053]如附
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