一种气体传感器校准装置的制作方法

1.本发明涉及传感器的检定校准领域，尤其涉及一种气体传感器校准装置。


背景技术：

2.气体传感器主要用于检测其所处环境中指定气体的气体浓度，是一种重要的气体检测器件，比如说甲烷气体传感器，广泛应用于煤矿、化工等领域，对安全生产具有重要的意义。
3.为了保证气体传感器的检测精度，需要定期对气体传感器进行校准，传统的校准方式是将多个气体传感器置于一个较大的容器中，然后向该容器内通入标准浓度的检测气体，根据气体传感器的读数和检测气体的标准浓度来对气体传感器进行校准。
4.这种传统的气体传感器校准方式存在以下问题：气体传感器一般为圆柱体结构，将多个气体传感器置于一个较大的容器中，容器的内腔体积不能被合理利用，导致容器内腔的相对体积较大，这不仅不利于实现环境气体的快速切换，影响校准效率，也会造成检测气体的浪费；此外，气体传感器有很多种类型，比如说半导体型、电化学型，不同类型的气体传感器的接电引脚的位置和间距是不同的，即使是同一种类型的气体传感器，不同厂家的产品的接电引脚的位置和间距也没有统一的标准，这就导致现有技术中，计量校准单位需要配备很多种型号的气体传感器校准装置才能满足各种各种校准需求，对计量校准单位来说，有着不小的校准成本。大部分的气体传感器有四个接电引脚，分别为接地引脚、供电引脚和rs485a、rs485b引脚（即电阻引脚）。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种气体传感器校准装置，以解决现有技术种因各气体传感器的接电引脚位置、间距不同而导致气体传感器校准装置不能对各种气体传感器实现通用校准的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明中一种气体传感器校准装置的技术方案如下：一种气体传感器校准装置，包括设置有进气口、排气口的测试容器，还包括用于检测测试容器内测试气体浓度的标准气体传感器，测试容器内设置有固定轴，校准装置还包括至少四个长度沿固定轴径向延伸的安装臂，各安装臂均通过各自独立的转动连接结构与固定轴相连，各转动连接结构的转动轴线与固定轴的轴线同轴线设置，各安装臂上均沿其长度方向导向移动装配有滑动块，各滑动块上均设置有用于供对应气体传感器的接电引脚接触插装的导电插孔，导电插孔的轴线与固定轴的轴线并列布置，测试容器的容器壁上固定有转接插头，转接插头通过导电结构与各导电插孔电连接。
7.进一步的，转动连接结构包括转动套连于固定轴上的转动套，各转动连接结构的转动套沿上下方向间隔顺序布置，各安装臂的高度一致，各转动套分别通过各自对应的竖向连接臂与对应安装臂相连。
8.进一步的，滑动块由绝缘材料制成，导电插孔包括开设于对应滑动块上的竖向孔，
导电插孔还包括设置于竖向孔中的冠簧插孔，冠簧插孔的内壁用于与对应接电引脚接触导电。
9.进一步的，所述导电结构包括连接于转接插头与对应导电插孔之间的软导线。
10.进一步的，测试容器包括多个沿上下方向顺次相连的杯状的容器单元，各容器单元均包括容器底壁和固定于容器底壁四周的容器侧壁，容器侧壁为圆筒状结构，最上侧的容器单元的顶部固定有容器盖板，定义上下方向上相邻两个容器单元分别为上侧容器单元和下侧容器单元，上侧容器单元的容器底壁上开设有连通上侧容器单元、下侧容器单元的通气孔，各容器单元的容器底壁上均固定有一个所述的固定轴。
11.进一步的，上侧容器单元的容器底壁通过螺栓固定于下侧容器单元的容器侧壁上端。
12.进一步的，所述进气口设置于中间位置的容器单元的容器侧壁上，所述出气口分别设置于最顶部、最底部位置的容器单元的容器侧壁上。
13.进一步的，标准气体传感器分别设置于最顶部、最底部位置的容器单元的容器侧壁上。
14.进一步的，容器单元的容器侧壁与气体传感器的外周间距在1~1.5cm。
15.本发明的有益效果为：本发明中，在对不同气体传感器进行校准时，不同气体传感器的各接电引脚的位置和间距不同，本发明中，通过转动安装臂和调整滑动块在对应安装臂上的位置，可以实现滑动块在安装臂转动区域的水平面内任意位置调整，从而根据气体传感器的各接电引脚位置来调整对应滑动块的位置，调整完成后，将气体传感器的各接电引脚沿竖向插连于对应安装块的插孔中即可实现向气体传感器的供电。从而通过标准气体传感器的读数和气体传感器的读数来实现对气体传感器的校准，本发明中的校准装置可以应对多种规格型号的气体传感器校准，通用性强，大大降低计量校准单位的设备购入量，降低计量校准单位的校准成本。
附图说明
16.通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应地标号表示相同或对应地部分，其中：图1是本发明中气体传感器校准装置的一个实施例的结构示意图；图2是图1中最底部的容器单元的结构示意图；图3是图2中各安装臂与固定轴配合的俯视图；图4是图2中气体传感器与安装块连接后的状态示意图；附图标记说明：1、顶部的容器单元；2、容器单元；3、底部的容器单元；4、容器盖板；5、排气口；6、标准气体传感器；7、螺栓；8、容器侧壁；9、容器底壁；10、固定轴；11、滑动块；12、安装臂；13、软导线；14、进气口；15、通气口；16、转动套；17、竖向连接臂；18、导电插孔；19、气体传感器；20、接电引脚；21、冠簧插孔；22、转接插头。
具体实施方式
17.为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。
附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
18.需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。
19.本发明中一种气体传感器校准装置的实施例：包括设置有进气口14、排气口5的测试容器，还包括用于检测测试容器内测试气体浓度的标准气体传感器6。
20.本实施例中测试容器包括五个沿上下方向顺次相连的杯状的容器单元2，各容器单元均包括容器底壁9和固定于容器底壁四周的容器侧壁8，容器侧壁8为圆筒状结构。最上侧的容器单元称为顶部容器单元1，最下侧的容器单元称为底部容器单元3，顶部容器单元的顶部通过螺栓固定有容器盖板4，定义上下方向上相邻两个容器单元分别为上侧容器单元和下侧容器单元，上侧容器单元的容器底壁上开设有连通上侧容器单元内腔与下侧容器单元内腔的通气孔15。
21.上侧容器单元的容器底壁通过螺栓7固定于下侧容器单元的容器侧壁上端，上侧容器单元的容器底壁与下侧容器单元的容器侧壁之间设置有密封垫。
22.所述进气口14设置于中间位置的容器单元的容器侧壁上，所述出气口5分别设置于最顶部、最底部位置的容器单元的容器侧壁上，其中顶部容器单元的出气口位于对应容器侧壁的上端，底部容器单元的出气口位于对应容器侧壁的下端。
23.标准气体传感器6分别设置于顶部容器单元1、底部容器单元3的容器侧壁上。
24.各容器单元中均设置有传感器安装结构，传感器安装结构包括固定于对应容器底壁上的轴线沿上下方向延伸的固定轴10，传感器安装结构还包括四个长度沿固定轴径向延伸的安装臂12，各安装臂12均通过各自独立的转动连接结构与固定轴相连，各转动连接结构的转动轴线与固定轴的轴线同轴线设置，各安装臂上均沿其长度方向导向移动装配有滑动块11，各滑动块11上均设置有用于供对应气体传感器的接电引脚接触插装的导电插孔。导电插孔的轴线与固定轴的轴线并列布置，各测试容器的容器臂上均固定有转接插头22，转接插头通过导电结构与传感器安装结构的导电插孔电连接。转接插头为一个插孔，使用时，外接插头与插孔插接来实现向气体传感器19供电。
25.本实施例中，转动连接结构包括转动套连于固定轴10上的转动套16，同一个传感器安装结构的各转动连接结构的转动套16沿上下方向间隔顺序布置，各安装臂12的高度一致，各转动套16分别通过各自对应的竖向连接臂17与对应安装臂相连。滑动块11由绝缘材料制成，导电插孔包括开设于对应滑动块上的竖向孔，竖向孔为一个盲孔，导电插孔还包括设置与竖向孔中的冠簧插孔21，冠簧插孔21由铜材料制成，冠簧插孔属于现有技术，其包括一圈能够径向胀缩的簧片，当对应的接电引脚插入到簧片内侧时，受接电引脚的挤压作用，簧片沿径向朝外变形，簧片与接电引脚之间保持一定的接触力，从而保证电信号的可靠传输。
26.导电结构包括连接于转接插头与对应导电插孔之间的软导线13，软导线13的一端固定于转接插头22上，软导线13的另外一端与对应导电插孔的冠簧插孔接触连接。
27.容器单元的容器侧壁8与气体传感器19的外周间距在1.2cm，在本发明的其它实施例中，容器单元的容器侧壁与气体传感器的外周间距还可以是1cm、1.5cm或者1~1.5cm之间的其它值。这个距离即可以保证操作人员手指可以插入，方便气体传感器的取放，也可以最大限度的减小容器单元的内腔体积，保证测试气体可以快速的完成容器单元内气体的置换。
28.在对气体传感器进行校准时，根据气体传感器的四个接电引脚的位置和间距，调整对应滑动块的位置，滑动块的位置调整可以通过转动安装臂和调整滑动块在案安装臂上的位置来实现，滑动块与安装臂之间无需设置定位结构，当各滑动块的位置调整到位后，将气体传感器的四个接电引脚分别自上至下插入到对应的导电插孔中，气体传感器的四个接电引脚分别为为接地引脚、供电引脚和rs485a、rs485b引脚（即电阻引脚），在四个接电引脚插入到对应的导电插孔中后，各滑块的位置就被固定，如图4所示。
29.将各容器单元通过螺栓顺次连接在一起，供电插头与各容器单元的转接插头对插来实现向各容器单元中的气体传感器供电，通过进气口向测试容器内通入测试气体，一路测试气体朝上走，一路测试气体朝下走，可以快速的完成各容器单元内的气体置换，通过标准气体传感器的读数与各气体传感器的读数比较来实现对气体传感器的校准，本发明中使用两个标准气体传感器，一方面可以判断顶部容器单元、底部容器单元的气体置换情况，另外还可以利用两个标准气体传感器的平均值作为测试气体的标准浓度。
30.在本发明的其它实施例中，容器单元的个数可以根据需要进行增减，比如说容器单元可以是三个、六个或其它个数；安装臂的个数也可以根据需要进行增减，比如说五个、六个或其它个数。
31.在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本发明方案的限制。
33.另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。
34.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种气体传感器校准装置，包括设置有进气口、排气口的测试容器，还包括用于检测测试容器内测试气体浓度的标准气体传感器，其特征在于：测试容器内设置有固定轴，校准装置还包括至少四个长度沿固定轴径向延伸的安装臂，各安装臂均通过各自独立的转动连接结构与固定轴相连，各转动连接结构的转动轴线与固定轴的轴线同轴线设置，各安装臂上均沿其长度方向导向移动装配有滑动块，各滑动块上均设置有用于供对应气体传感器的接电引脚接触插装的导电插孔，导电插孔的轴线与固定轴的轴线并列布置，测试容器的容器壁上固定有转接插头，转接插头通过导电结构与各导电插孔电连接。2.根据权利要求1所述的气体传感器校准装置，其特征在于：转动连接结构包括转动套连于固定轴上的转动套，各转动连接结构的转动套沿上下方向间隔顺序布置，各安装臂的高度一致，各转动套分别通过各自对应的竖向连接臂与对应安装臂相连。3.根据权利要求1所述的气体传感器校准装置，其特征在于：滑动块由绝缘材料制成，导电插孔包括开设于对应滑动块上的竖向孔，导电插孔还包括设置于竖向孔中的冠簧插孔，冠簧插孔的内壁用于与对应接电引脚接触导电。4.根据权利要求1所述的气体传感器校准装置，其特征在于：所述导电结构包括连接于转接插头与对应导电插孔之间的软导线。5.根据权利要求1~4任意一项所述的气体传感器校准装置，其特征在于：测试容器包括多个沿上下方向顺次相连的杯状的容器单元，各容器单元均包括容器底壁和固定于容器底壁四周的容器侧壁，容器侧壁为圆筒状结构，最上侧的容器单元的顶部固定有容器盖板，定义上下方向上相邻两个容器单元分别为上侧容器单元和下侧容器单元，上侧容器单元的容器底壁上开设有连通上侧容器单元、下侧容器单元的通气孔，各容器单元的容器底壁上均固定有一个所述的固定轴。6.根据权利要求5所述的气体传感器校准装置，其特征在于：上侧容器单元的容器底壁通过螺栓固定于下侧容器单元的容器侧壁上端。7.根据权利要求5所述的气体传感器校准装置，其特征在于：所述进气口设置于中间位置的容器单元的容器侧壁上，所述出气口分别设置于顶部容器单元、底部容器单元的容器侧壁上。8.根据权利要求5所述的气体传感器校准装置，其特征在于：标准气体传感器分别设置于顶部容器单元、底部容器单元的容器侧壁上。9.根据权利要求5所述的气体传感器校准装置，其特征在于：容器单元的容器侧壁与气体传感器的外周间距在1~1.5cm。

技术总结
本发明涉及一种气体传感器校准装置，包括测试容器，还包括标准气体传感器，测试容器内设置有固定轴，校准装置还包括至少四个长度沿固定轴径向延伸的安装臂，各安装臂均通过各自独立的转动连接结构与固定轴相连，各安装臂上均沿其长度方向导向移动装配有滑动块，各滑动块上均设置有用于供对应气体传感器的接电引脚接触插装的导电插孔，导电插孔的轴线与固定轴的轴线并列布置，测试容器的容器壁上固定有转接插头，转接插头通过导电结构与各导电插孔电连接。本发明解决了现有技术种因各气体传感器的接电引脚位置、间距不同而导致气体传感器校准装置不能对各种气体传感器实现通用校准的技术问题。的技术问题。的技术问题。


技术研发人员：张奇峰 李博 胡博 许建军 贾会 李莺 杨宇 采磊 杨涛涛 张庆 杨靖研 宋笑明 张书伟 冯帅博 唐博 王韩朋 徐东洋
受保护的技术使用者：河南省计量测试科学研究院
技术研发日：2023.07.10
技术公布日：2023/10/7