CN213121755U - 一种气相色谱仪阀组传感器标定装置 - Google Patents

Abstract

本新型公开了一种气相色谱仪阀组传感器标定装置，包括m个标定模块，m为正整数，每个标定模块包括：气路模块，气路模块包括主气路、调节模块、标准测量模块、标定气路以及气阻；主气路的输入端用于与气源连通，主气路的输出端与标定气路输入端连通，调节模块以及标准测量模块依次设置在主气路上，气阻设置在标定气路上，标定气路上在其输入端与气阻之间用于设置气相色谱仪阀组传感器；以及控制电路模块，控制电路模块分别与对应的调节模块和标准测量模块连接并用于与对应的气相色谱仪阀组传感器连接，且控制电路模块具有用于与上位机通信连接的信号串口；本实用新型的气相色谱仪阀组传感器标定装置能够对流量和/或压力传感器进行标定。

Description

一种气相色谱仪阀组传感器标定装置

技术领域

本实用新型涉及气相色谱技术领域，特别是涉及一种气相色谱仪阀组传感器标定装置。

背景技术

气相色谱仪是一种常见的分析检测设备，主要包括气路系统、进样系统、分离系统、检测器、数据处理系统；进样系统和检测器（FID、ECD、TCD，等）采用压力模式控制和/或流量模式控制，对气路进行精确控制，以提高分析的稳定性和重复性；现有的气相色谱仪的进样口气路控制采用的是电子压力控制器+质量流量控制器的模式，此气路系统压力响应速度慢、无法实现漏气保护，且阀是外购成品阀，系统成本高；新开发的气相色谱仪的气路控制采用电子压力流量控制模式，此气路系统压力响应速度快、可实现漏气保护，且系统成本低。

压力传感器、流量传感器能否真实、准确的测定压力和流量，对气相色谱分析尤为关键；但是，压力传感器和流量传感器，由于制造工艺和装配工艺导致个体之间存在差异，使得其在全量程范围内的性能指标存在波动；而且，使用温度、安装条件等不确定因素影响，也进一步加大了测量误差，进而降低系统测量精度；为了保证电子压力流量控制气路系统能准确输出压力信号和流量信号，需要对系统的传感器进行标定，减少测量误差，因此需要设计一个相应的方式解决此类问题。

实用新型内容

有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个，本实用新型提供了一种气相色谱仪阀组传感器标定装置，包括：m个标定模块，所述m为正整数，每个所述标定模块包括：气路模块，所述气路模块包括主气路、调节模块、标准测量模块、标定气路以及气阻；所述主气路的输入端用于与气源连通，所述主气路的输出端与所述标定气路输入端连通，所述调节模块以及所述标准测量模块依次设置在所述主气路上，所述气阻设置在所述标定气路上，所述标定气路上在其输入端与所述气阻之间用于设置气相色谱仪阀组传感器；以及控制电路模块，所述控制电路模块分别与对应的所述调节模块和所述标准测量模块连接并用于与对应的所述气相色谱仪阀组传感器连接，且所述控制电路模块具有用于与上位机通信连接的信号串口。

根据本专利背景技术中对现有技术所述，压力传感器和流量传感器，由于制造工艺和装配工艺导致个体之间存在差异，使得其在全量程范围内的性能指标存在波动；而且，使用温度、安装条件等不确定因素影响，也进一步加大了测量误差，进而降低系统测量精度；而本实用新型公开的气相色谱仪阀组传感器标定装置，通过调节模块调节流量和/或压力大小，待标定的流量和/或压力传感器测得气路在不同流量和/或压力大小下的流量和/或压力测量信号，同时通过标准测量模块测得与各个流量和/或压力测量信号对应的实际流量和/或压力信号；通过数字或模拟电路获得多组流量和/或压力测量信号及其对应的实际流量和/或压力信号，将该多组流量和/或压力测量信号与其对应的实际流量和/或压力信号进行比对分析，然后根据分析结果对待标定的流量和/或压力传感器的测量信号进行数字补偿，建立待标定的流量和/或压力传感器的测量信号和实际信号的之间的对应关系；在电子压力流量控制系统使用该流量和/或压力传感器时，只需将该流量和/或压力传感器的对应关系输入至系统中，即能够得到准确的流量和/或压力信号，从而保证流量和/或压力传感器的输出信号的准确性，进而保证电子压力流量控制系统的精度，且结构简单，操作方便。

另外，根据本实用新型公开的一种气相色谱仪阀组传感器标定装置还具有如下附加技术特征：

进一步地，所述气相色谱仪阀组传感器包括流量传感器；所述m个标定模块中的一个所述标定模块为流量标定模块，所述流量标定模块中的所述主气路、所述标定气路、所述调节模块和所述标准测量模块分别为流量主气路、流量标定气路、流量调节模块和流量标准测量模块。

进一步地，所述流量标定模块包括传感器座以及设置在所述流量传感器座上的用于安装流量传感器的流量安装部，所述流量传感器座具有输出端用于与流量传感器的进气口连通的第一流量通道、输入端用于与流量传感器的出气口连通的第二流量通道，所述流量主气路包括所述第一流量通道；所述流量调节模块和所述流量标准测量模块设置在所述第一流量通道上；所述流量标定气路包括所述第二流量通道，所述流量标定模块的所述气阻设置在所述第二流量通道上；所述流量安装部具有n个用于安装流量传感器的流量安装部件，所述n为正整数。

进一步地，所述流量传感器座具有n组与n个所述流量安装部件对应设置的孔群，每组所述孔群包括与对应的所述流量安装部件对应设置的进气孔和出气孔，所述进气孔用于与流量传感器的进气口连通；所述进气孔还用于与所述第一通道的输出端或其他所述孔群的出气孔连通；所述出气孔用于与流量传感器的出气口连通，所述出气孔还用于与所述第二流量通道的输入端或其他所述孔群的进气孔连通。

进一步地，所述流量安装部件为肘夹。

进一步地，所述气相色谱仪阀组传感器包括压力传感器；所述m个标定模块中的一个所述标定模块为压力标定模块，所述压力标定模块中的所述主气路、所述标定气路、所述调节模块和所述标准测量模块分别为压力主气路、压力标定气路、压力调节模块和压力标准测量模块。

进一步地，所述压力标定模块包括压力传感器座、设置在所述压力传感器座上的压力安装部以及用于与压力传感器的气路口连通的压力测量通道，所述压力传感器座具有输出端与所述压力测量通道的输入端连通的第一压力通道以及输入端与所述压力测量通道的输出端连通的第二压力通道，所述压力主气路包括所述第一压力通道；所述压力调节模块和所述压力标准测量模块设置在所述第一压力通道上；所述压力标定气路包括所述压力测量通道和所述第二压力通道，所述压力标定模块的所述气阻设置在所述第二压力通道上；所述压力安装部具有p个用于安装压力传感器的压力安装部件，所述p为正整数。

进一步地，所述压力传感器座具有p个与p个所述压力安装部件对应设置并用于与压力传感器的气路口连通的气孔；所述压力测量通道用于与所述气孔连通。

更进一步地，所述压力安装部件为肘夹。

进一步地，所述标定装置还包括壳盖以及一侧具有开口的壳体，所述壳盖通过铰链安装在壳体的开口处，m个所述控制电路模块分别位于所述壳体的内腔。

所述壳盖开闭方便，从而方便维护壳体里面的电路板及其它零件。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型的一个实施例中气相色谱仪阀组传感器标定装置的结构示意图；以及

图2是本实用新型的一个实施例中气相色谱仪阀组传感器标定装置的原理框图。

其中，1为压力传感器座，2为压力传感器，3为压力进气口，4为压力出气口，5为流量传感器座，6为流量传感器，7为流量进气口，8为流量出气口，9为流量安装部件，10为电源接口，11为电源指示灯，12为压力信号串口，13为流量信号串口，14为壳体，15为壳盖，16为压力安装部件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“竖”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“联接”、“连通”、“相连”、“连接”、“配合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；“配合”可以是面与面的配合，也可以是点与面或线与面的配合，也包括孔轴的配合，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的实用新型构思如下，提供一种气相色谱仪阀组传感器标定装置，通过调节模块调节流量和/或压力大小，待标定的流量和/或压力传感器测得气路在不同流量和/或压力大小下的流量和/或压力测量信号，同时通过标准测量模块测得与各个流量和/或压力测量信号对应的实际流量和/或压力信号；通过数字或模拟电路获得多组流量和/或压力测量信号及其对应的实际流量和/或压力信号，并将该多组流量和/或压力测量信号与其对应的实际流量和/或压力信号进行比对分析，然后根据分析结果对待标定的流量和/或压力传感器的测量信号进行数字补偿，建立待标定的流量和/或压力传感器的测量信号和实际信号的之间的对应关系；在电子压力流量控制系统使用该流量和/或压力传感器时，只需将该流量和/或压力传感器的对应关系输入至系统中，即能够得到准确的流量和/或压力信号，从而保证流量和/或压力传感器的输出信号的准确性，进而保证电子压力流量控制系统的精度，且结构简单，操作方便。

下面将参照附图来描述本实用新型，其中图1是本实用新型的一个实施例中气相色谱仪阀组传感器标定装置的结构示意图；以及图2是本实用新型的一个实施例中气相色谱仪阀组传感器标定装置的原理框图。

如图1和图2所示，本实施例的一种气相色谱仪阀组传感器标定装置，包括：右侧具有开口的壳体14；壳盖15，所述壳盖15通过铰链安装在所述壳体14的开口侧；m个标定模块以及内部电源模块。

所述m为正整数，如图2所示，每个所述标定模块包括：气路模块，所述气路模块包括主气路、调节模块、标准测量模块、标定气路以及气阻，所述主气路的输入端用于与气源连通，所述主气路的输出端与所述标定气路的输入端连通，所述调节模块以及所述标准测量模块依次设置在所述主气路上，所述气阻设置在所述标定气路上，所述标定气路上在其输入端与所述气阻之间用于设置气相色谱仪阀组传感器；以及控制电路模块，所述控制电路模块分别与对应的所述调节模块和所述标准测量模块连接并用于与对应的所述气相色谱仪阀组传感器连接，且所述控制电路模块具有用于与上位机通信连接的信号串口，m个所述控制电路模块分别位于所述壳体14的内腔，且所述壳体14侧壁具有让所述信号串口露出的通孔。

在本实施例中，所述气相色谱仪阀组传感器包括流量传感器6和压力传感器2，m为2，两个所述标定模块分别为流量标定模块和压力标定模块。

所述流量标定模块中的所述主气路、所述标定气路、所述调节模块、所述标准测量模块、所述控制电路模块和所述信号串口分别为流量主气路、流量标定气路、流量调节模块、流量标准测量模块、流量控制电路和流量信号串口13；所述流量调节模块和所述流量标准测量模块为流量控制器。

所述流量标定模块还包括安装在所述壳体14上侧的流量传感器座5、设置在所述流量传感器座5上的用于安装流量传感器6的流量安装部。

所述流量安装部具有n个用于安装流量传感器6的流量安装部件9，所述n为正整数；在本实施例中，n为3，流量安装部件9为肘夹。

所述流量传感器座5具有n组与n个所述流量安装部件9一一对应设置的孔群，每组所述孔群包括与对应的所述流量安装部件9对应设置的进气孔和出气孔；所述流量传感器座5还具有流量进气口7、第一流量通道、第二流量通道以及流量出气口8，所述流量进气口7用于与气源连通；所述第一流量通道的输入端与所述流量进气口7连通，输出端用于通过快速接头和软管与所述进气孔连通；所述第二流量通道输入端用于通过快速接头和软管与所述出气孔连通；所述流量出气口8与所述第二流量通道的输出端连通，用于排气；所述流量主气路包括所述流量进气口7和所述第一流量通道；所述流量调节模块和所述流量标准测量模块设置在所述第一流量通道上，并通过密封圈密封，通过紧固件紧固；所述流量标定气路包括所述第二流量通道，所述流量标定模块的所述气阻设置在所述第二流量通道上。

使用时，将需要标定的流量传感器6的进气口和出气口依次与对应的所述孔群连通，并通过密封圈密封，流量安装部件9紧固；当需要标定的流量传感器6数量为1时，将所述第一流量通道的输出端通过快速接头和气体软管与连通该流量传感器6进气口的所述进气孔连通；所述第二流量通道输入端通过快速接头和气体软管与连通该流量传感器6出气口的所述出气孔连通；当需要标定的传感器数量为x（x＞1）时，依次将连通流量传感器6的x个孔群通过快速接头和气体软管连通（依次将前一个孔群中的出气孔与后一个孔群的进气孔连通），再将所述第一流量通道的输出端通过快速接头和气体软管与该x个孔群中没有连通其他孔群出气孔的进气孔连通；所述第二流量通道输入端通过快速接头和软管与与该x个孔群中没有连通其他孔群进气孔的出气孔连通。

所述流量控制电路位于所述壳体14内，并与所述流量调节模块、流量标准测量模块连接，且用于与所述流量传感器6连接，所述壳体14上具有让所述流量信号串口13露出的流量通孔。

所述压力标定模块中的所述主气路、所述标定气路、所述调节模块、所述标准测量模块、所述控制电路模块和所述信号串口分别为压力主气路、压力标定气路、压力调节模块、压力标准测量模块、压力控制电路和压力信号串口12；所述压力调节模块为比例阀，所述压力标准测量模块为压力变送器。

所述压力标定模块还包括安装在所述壳体14上侧的压力传感器座1、压力测量通道以及设置在所述压力传感器座1上的压力安装部。

所述压力安装部具有p个用于安装压力传感器2的压力安装部件16，所述p为正整数；在本实施例中，p为3，所述压力安装部件16为肘夹。

所述压力传感器座1具有p个与p个所述压力安装部件16对应设置并用于与压力传感器2的气路口连通的气孔；所述压力传感器座1还具有压力进气口3、第一压力通道、第二压力通道以及压力出气口4，所述压力进气口3用于与气源连通，所述第一压力通道的输入端与所述压力进气口3连通，输出端通过快速接头与所述压力测量通道的输入端连通；所述第二压力通道的输入端通过快速接头与所述压力测量通道的输出端连通；所述压力出气口4与所述第二压力通道的输出端连通，用于排气；所述压力主气路包括所述压力进气口3和所述第一压力通道；所述压力调节模块和所述压力标准测量模块设置在所述第一压力通道上；所述压力标定气路包括所述压力测量通道、所述第二压力通道和所述出气口，所述压力标定模块的所述气阻设置在所述第二压力通道上。

在本实施例中所述压力测量通道为气管，用于通过快速接头和气体软管与所述气孔连通。

使用时，将需要标定的压力传感器2的气路口依次与气孔连通，并通过密封圈密封，压力安装部件16紧固。

所述压力控制电路位于所述壳体14内，并与所述压力调节模块、压力标准测量模块连接，且用于与所述压力传感器2连接，所述壳体14上具有让所述压力信号串口12露出的压力通孔。

内部电源模块用于向m个标定模块供电，所述壳体14上还设置有与所述内部电源模块连接的电源开关、电源接口10和电源指示灯11。

根据本专利背景技术中对现有技术所述，压力传感器2和流量传感器6，由于制造工艺和装配工艺导致个体之间存在差异，使得其在全量程范围内的性能指标存在波动；而且，使用温度、安装条件等不确定因素影响，也进一步加大了测量误差，进而降低系统测量精度；而本实用新型公开的气相色谱仪阀组传感器标定装置，通过调节模块调节流量和/或压力大小，待标定的流量和/或压力传感器测得气路在不同流量和/或压力大小下的流量和/或压力测量信号，同时通过标准测量模块测得与各个流量和/或压力测量信号对应的实际流量和/或压力信号；通过数字或模拟电路获得多组流量和/或压力测量信号及其对应的实际流量和/或压力信号，并将该多组流量和/或压力测量信号与其对应的实际流量和/或压力信号进行比对分析，然后根据分析结果对待标定的流量和/或压力传感器的测量信号进行数字补偿，建立待标定的流量和/或压力传感器的测量信号和实际信号的之间的对应关系；在电子压力流量控制系统使用该流量和/或压力传感器时，只需将该流量和/或压力传感器的对应关系输入至系统中，即能够得到准确的流量和/或压力信号，从而保证流量和/或压力传感器的输出信号的准确性，进而保证电子压力流量控制系统的精度，且结构简单，操作方便。

任何提及“一个实施例”、“实施例”、“示意性实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例中；在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例；而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。

尽管参照本实用新型的多个示意性实施例对本实用新型的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本实用新型原理的精神和范围之内；具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本实用新型的精神；除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种气相色谱仪阀组传感器标定装置，其特征在于，包括：

m个标定模块，所述m为正整数，每个所述标定模块包括：

气路模块，所述气路模块包括主气路、调节模块、标准测量模块、标定气路以及气阻；所述主气路的输入端用于与气源连通，所述主气路的输出端与所述标定气路输入端连通，所述调节模块以及所述标准测量模块依次设置在所述主气路上，所述气阻设置在所述标定气路上，所述标定气路上在其输入端与所述气阻之间用于设置气相色谱仪阀组传感器；以及控制电路模块，所述控制电路模块分别与对应的所述调节模块和所述标准测量模块连接并用于与对应的所述气相色谱仪阀组传感器连接，且所述控制电路模块具有用于与上位机通信连接的信号串口。

2.根据权利要求1所述的一种气相色谱仪阀组传感器标定装置，其特征在于，所述气相色谱仪阀组传感器包括流量传感器；所述m个标定模块中的一个所述标定模块为流量标定模块，所述流量标定模块中的所述主气路、所述标定气路、所述调节模块和所述标准测量模块分别为流量主气路、流量标定气路、流量调节模块和流量标准测量模块。

3.根据权利要求2所述的一种气相色谱仪阀组传感器标定装置，其特征在于，所述流量标定模块包括流量传感器座以及设置在所述流量传感器座上的用于安装流量传感器的流量安装部，所述流量传感器座具有输出端用于与流量传感器的进气口连通的第一流量通道、输入端用于与流量传感器的出气口连通的第二流量通道，所述流量主气路包括所述第一流量通道；所述流量调节模块和所述流量标准测量模块设置在所述第一流量通道上；所述流量标定气路包括所述第二流量通道，所述流量标定模块的所述气阻设置在所述第二流量通道上；所述流量安装部具有n个用于安装流量传感器的流量安装部件，所述n为正整数。

4.根据权利要求3所述的一种气相色谱仪阀组传感器标定装置，其特征在于，所述流量传感器座具有n组与n个所述流量安装部件对应设置的孔群，每组所述孔群包括与对应的所述流量安装部件对应设置的进气孔和出气孔，所述进气孔用于与流量传感器的进气口连通；所述进气孔还用于与所述第一流量通道的输出端或其他所述孔群的出气孔连通；所述出气孔用于与流量传感器的出气口连通，所述出气孔还用于与所述第二流量通道的输入端或其他所述孔群的进气孔连通。

5.根据权利要求3所述的一种气相色谱仪阀组传感器标定装置，其特征在于，所述流量安装部件为肘夹。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种气相色谱仪阀组传感器标定装置，其特征在于，所述气相色谱仪阀组传感器包括压力传感器；所述m个标定模块中的一个所述标定模块为压力标定模块，所述压力标定模块中的所述主气路、所述标定气路、所述调节模块和所述标准测量模块分别为压力主气路、压力标定气路、压力调节模块和压力标准测量模块。

7.根据权利要求6所述的一种气相色谱仪阀组传感器标定装置，其特征在于，所述压力标定模块包括压力传感器座、设置在所述压力传感器座上的压力安装部以及用于与压力传感器的气路口连通的压力测量通道，所述压力传感器座具有输出端与所述压力测量通道的输入端连通的第一压力通道以及输入端与所述压力测量通道的输出端连通的第二压力通道，所述压力主气路包括所述第一压力通道；所述压力调节模块和所述压力标准测量模块设置在所述第一压力通道上；所述压力标定气路包括所述压力测量通道和所述第二压力通道，所述压力标定模块的所述气阻设置在所述第二压力通道上；所述压力安装部具有p个用于安装压力传感器的压力安装部件，所述p为正整数。

8.根据权利要求7所述的一种气相色谱仪阀组传感器标定装置，其特征在于，所述压力传感器座具有p个与p个所述压力安装部件对应设置并用于与压力传感器的气路口连通的气孔；所述压力测量通道用于与所述气孔连通。

9.根据权利要求7所述的一种气相色谱仪阀组传感器标定装置，其特征在于，所述压力安装部件为肘夹。

10.根据权利要求1所述的一种气相色谱仪阀组传感器标定装置，其特征在于，所述标定装置还包括壳盖以及一侧具有开口的壳体，所述壳盖通过铰链安装在所述壳体的开口处，m个所述控制电路模块分别位于所述壳体的内腔。

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