本發(fā)明涉及氣體傳感器測(cè)試設(shè)備，特別是一種自動(dòng)控溫實(shí)驗(yàn)室用氣體傳感器測(cè)試箱。

背景技術(shù)：
傳感技術(shù)是現(xiàn)代迅速發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，也是一項(xiàng)令世人矚目的技術(shù)，氣體傳感器是一種能夠?qū)h(huán)境中某些氣體的體積分?jǐn)?shù)、成分等信息轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器裝置，目前還可以將其與計(jì)算機(jī)科學(xué)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)控、報(bào)警等。對(duì)氣體進(jìn)行檢測(cè)或測(cè)試氣體傳感器過(guò)程只有氣體傳感器是不行的，需要一個(gè)完整的氣體檢測(cè)系統(tǒng)，其中檢測(cè)氣體的場(chǎng)所和容器起著非常重要的作用。主要作用是需要給傳感器提供一個(gè)指定溫度、壓力、光照、氣流及便于觀察和更換材料的支持。目前實(shí)驗(yàn)室所用的測(cè)試環(huán)境都是測(cè)試者自行提供，缺少系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)節(jié)功能和統(tǒng)一性，實(shí)驗(yàn)效果無(wú)法保證，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性差，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差較大。因此，對(duì)實(shí)驗(yàn)室用的氣體傳感器測(cè)試箱的改進(jìn)和創(chuàng)新有著巨大的需求市場(chǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種自動(dòng)控溫實(shí)驗(yàn)室用氣體傳感器測(cè)試箱，可有效解決實(shí)驗(yàn)室用于氣體傳感器測(cè)試過(guò)程中的環(huán)境支持的問(wèn)題。本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，一種自動(dòng)控溫實(shí)驗(yàn)室用氣體傳感器測(cè)試箱，包括主箱體，主箱體為中空結(jié)構(gòu)，主箱體側(cè)面設(shè)置有拆裝式的活動(dòng)門板，主箱體的兩側(cè)分別設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口，主箱體內(nèi)底部設(shè)置有電熱絲，主箱體的頂部設(shè)置有光源，主箱體內(nèi)設(shè)置有豎直的滑桿，滑桿上設(shè)置能夠有沿其長(zhǎng)向上、下滑動(dòng)和固定的網(wǎng)板，網(wǎng)板上分別裝有并排設(shè)置的溫度傳感器、壓力傳感器和待測(cè)的氣體傳感器，主箱體頂部設(shè)置有能使主箱體內(nèi)部空間降溫的冷卻箱，電熱絲、光源、溫度傳感器和壓力傳感器分別與設(shè)置在主箱體或冷卻箱上的控制器相連。本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，操作簡(jiǎn)單，易生產(chǎn)，成本低，具備自動(dòng)控制箱體內(nèi)溫度、壓力和光照條件的功能，可以調(diào)節(jié)氣體傳感器測(cè)試位置，對(duì)密度大或密度小的特殊氣體測(cè)試有著很大的優(yōu)勢(shì)，具備冷卻箱和加熱絲，可以實(shí)現(xiàn)偏離環(huán)境條件的實(shí)驗(yàn)要求條件測(cè)試，使用方便，效果好，是實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行氣體傳感器測(cè)試和研究的設(shè)備上的創(chuàng)新。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的主視圖。圖2為本發(fā)明的左視圖。圖3為本發(fā)明的剖面右視圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。由圖1至圖3給出，本發(fā)明包括主箱體，主箱體2為中空結(jié)構(gòu)，主箱體2側(cè)面設(shè)置有拆裝式的活動(dòng)門板8，主箱體2的兩側(cè)分別設(shè)置有進(jìn)氣口9和出氣口12，主箱體2內(nèi)底部設(shè)置有電熱絲20，主箱體的頂部設(shè)置有光源21，主箱體內(nèi)設(shè)置有豎直的滑桿14，滑桿上設(shè)置能夠有沿其長(zhǎng)向上、下滑動(dòng)和固定的網(wǎng)板18，網(wǎng)板上分別裝有并排設(shè)置的溫度傳感器15、壓力傳感器16和待測(cè)的氣體傳感器17，主箱體頂部設(shè)置有能使主箱體內(nèi)部空間降溫的冷卻箱1，電熱絲20、光源21、溫度傳感器15和壓力傳感器16分別與設(shè)置在主箱體或冷卻箱上的控制器3相連。為保證使用效果，所述的網(wǎng)板18經(jīng)滑套13裝在滑桿上，滑套上設(shè)置有用于固定的鎖緊螺栓22，構(gòu)成網(wǎng)板沿滑桿上下滑動(dòng)和固定的活動(dòng)結(jié)構(gòu)；所述的活動(dòng)門板8經(jīng)鎖扣5覆蓋在主箱體側(cè)面的口部上，使其密封，鎖扣上設(shè)置有用于固定活動(dòng)門板的緊固螺栓6，活動(dòng)門板與主箱體之間設(shè)置有密封圈19；所述的冷卻箱1為中空結(jié)構(gòu)，主箱體的頂板2a作為冷卻箱的底板，冷卻箱上部設(shè)置有進(jìn)料口24，進(jìn)料口24上設(shè)置有與控制器相連的第一電磁閥23，冷卻箱的下部設(shè)置有排水口4，排水口上裝與控制器相連的第二電磁閥11，主箱體的頂板2a為導(dǎo)熱材料制成；所述的進(jìn)氣口有多個(gè)，每個(gè)進(jìn)氣口和出氣口上均設(shè)置有與控制器相連的電磁閥10；所述的主箱體上設(shè)置有均布的多個(gè)強(qiáng)電接線柱7a和多個(gè)均布的弱電接線柱7b，用于連接各個(gè)電器元件的電源線與信號(hào)線；所述的光源為紫光燈、日光燈、紅外線燈中一種；所述的冷卻箱1和主箱體2各側(cè)板與底板之間均粘接嚴(yán)密，不漏氣不漏液；主箱體2的頂板2a采用導(dǎo)熱材料制成，其余面板采用透明玻璃板制成，所述的控制器分別與電熱絲20、光源21、溫度傳感器15、壓力傳感器16、壓力傳感器16、第一閥門、第二閥門和第三閥門相連，對(duì)其整體工作進(jìn)行全面控制，需要說(shuō)明的是，控制器為市售產(chǎn)品(現(xiàn)有技術(shù))，如廣州市大弘自動(dòng)化科技有限公司的DH－FFU－L01型控制器，即可根據(jù)溫度傳感器和壓力傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)控制主箱體內(nèi)電熱絲電源的通斷狀態(tài)以及各個(gè)電磁閥的導(dǎo)通狀態(tài)，控制器還可以根據(jù)用戶設(shè)定的光照條件控制箱體內(nèi)光源電源的通斷狀態(tài)，從而自行設(shè)置溫度、壓力和光照參數(shù)；所述的溫度傳感器、壓力傳感器均為市售產(chǎn)品，也可采用一體化的溫度壓力傳感器，如廣州指南針傳感儀器有限公司PTB706壓力溫度一體變送器。本發(fā)明的使用情況是：1.將主箱體2內(nèi)的光源21的電源線和電熱絲20的電源線連接到主箱內(nèi)側(cè)強(qiáng)電接線柱7a對(duì)應(yīng)位置，在箱體外側(cè)將光源接線柱和電熱絲接線柱連接到控制器的對(duì)應(yīng)位置。將主箱體內(nèi)壓力傳感器、溫度傳感器的電源與信號(hào)線連接到主箱內(nèi)側(cè)的弱電接線柱15上，在箱體外側(cè)將弱電接線柱分別連接到控制器上對(duì)應(yīng)位置。將待測(cè)的氣體傳感器放置在網(wǎng)板18上，在滑桿上調(diào)節(jié)網(wǎng)板的高度(如檢測(cè)氫氣、甲烷等密度小的氣體時(shí)網(wǎng)板要處于高處，而檢測(cè)二氧化碳、甲苯等密度大的氣體時(shí)網(wǎng)板要處于低處)，將氣體傳感器導(dǎo)線連接到主箱內(nèi)側(cè)的弱電接線柱上，在箱體外側(cè)將對(duì)應(yīng)的接線柱連接到電腦或特定的檢測(cè)器上，墊上主箱門板的密封墊圈，壓上活動(dòng)門板，上緊四個(gè)鎖扣；2.檢查排水口16、進(jìn)氣口5、出氣口6、進(jìn)料口的關(guān)閉狀態(tài)，打開(kāi)電源，通過(guò)壓力、溫度傳感器反饋的箱內(nèi)溫度與壓力信號(hào)查看主箱體內(nèi)溫度與壓力條件，如果主箱體內(nèi)溫度高于氣體檢測(cè)要求溫度，則打開(kāi)冷卻箱進(jìn)料口上的第一電磁閥，向冷卻箱1輸入冰塊(如溫度要求更低，可在冷卻箱內(nèi)輸入液氮)，直到主箱體內(nèi)溫度達(dá)到檢測(cè)要求。過(guò)程中冷卻箱內(nèi)冰塊融化產(chǎn)生多余的水可以打開(kāi)排水口16排出；如果主箱體內(nèi)溫度低于氣體檢測(cè)要求溫度，則通過(guò)控制器設(shè)定加熱溫度，控制器根據(jù)設(shè)定值打開(kāi)主箱體內(nèi)的電熱絲，使主箱體內(nèi)的溫度達(dá)到設(shè)定要求；3.將待測(cè)氣體連接到進(jìn)氣口的一個(gè)接口上，將保護(hù)氣(如氮?dú)?連接到進(jìn)氣口的另一個(gè)接口上，如果需要第三種氣體，可以連接到進(jìn)氣口的第三個(gè)接口上；4.按照待測(cè)的氣體傳感器對(duì)應(yīng)的檢測(cè)氣體的要求濃度向主箱體內(nèi)充入該氣體，進(jìn)行氣體傳感器檢測(cè)；5.更換箱內(nèi)氣體濃度時(shí)，打開(kāi)出氣口，關(guān)閉檢測(cè)氣體對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣口，打開(kāi)氮?dú)鈱?duì)應(yīng)的進(jìn)氣口，緩慢充氣5－15分鐘，將主箱體2內(nèi)的原氣體置換掉，關(guān)閉出氣口，關(guān)閉氮?dú)鈱?duì)應(yīng)的進(jìn)氣口，再按照氣體檢測(cè)濃度要求充入檢測(cè)氣體；6.檢測(cè)完成后，關(guān)閉電源，關(guān)閉檢測(cè)氣體對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣口，打開(kāi)出氣口，打開(kāi)氮?dú)鈱?duì)應(yīng)的進(jìn)氣口，緩慢充氮?dú)?－15分鐘，將主箱內(nèi)氣體置換掉(如有些有毒氣體一氧化碳、苯等，不能直接打開(kāi)活動(dòng)門板)，再松開(kāi)主箱體的活動(dòng)門板上的鎖扣，取掉活動(dòng)門板，將氣體傳感器導(dǎo)線從弱電接線柱處取下，取出氣體傳感器即可進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出檢測(cè)結(jié)果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，簡(jiǎn)單合理，具備自動(dòng)調(diào)控檢測(cè)條件，獨(dú)立密閉檢測(cè)環(huán)境等功能，可以在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行多種氣體傳感器的研制與檢測(cè)(特別是針對(duì)有毒有害氣體)，安全，易操作，壽命長(zhǎng)，精度高，使用方便，效果好，是實(shí)驗(yàn)室氣體傳感器研制方面設(shè)備上的創(chuàng)新，有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。并經(jīng)試驗(yàn)產(chǎn)生了相同或相近似的結(jié)果，如在進(jìn)行甲烷氣體的生物電化學(xué)傳感器研究過(guò)程中，原來(lái)只是在普通的常壓密封箱中進(jìn)行，研究過(guò)程的溫度只能為室內(nèi)溫度，不能按照檢測(cè)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，也無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確的知道和調(diào)節(jié)箱內(nèi)氣體壓力，每次一個(gè)濃度測(cè)試完成后要把殘余氣體排出需要到室外重新拆卸密封箱才能完成，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。而且由于溫度、壓力沒(méi)有穩(wěn)定保證和測(cè)試過(guò)程太長(zhǎng)等因素必然會(huì)造成較大的誤差，同一濃度在相同條件下5次測(cè)得的結(jié)果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)甚至大于2％，一系列氣體濃度的測(cè)試結(jié)果線性擬合確定度(R2)甚至小于0.978，這大大影響了傳感器作為檢測(cè)設(shè)備而必需具有的精確性要求。而使用本發(fā)明的自動(dòng)控溫實(shí)驗(yàn)室用氣體傳感器測(cè)試箱后，相同條件下進(jìn)行對(duì)比，同一濃度在相同條件下5次測(cè)得的結(jié)果RSD小于0.15％，一系列氣體濃度的測(cè)試結(jié)果R2大于0.999.這充分說(shuō)明使用本發(fā)明大大提高了氣體傳感器研究的精確性和可靠性。而且，使用本發(fā)明還可以方便的獲得不同溫度條件和壓力條件下的氣體傳感器檢測(cè)參數(shù)，可為此類傳感器的產(chǎn)品提供更權(quán)威更科學(xué)的數(shù)據(jù)依據(jù)。具體數(shù)據(jù)如下表1、2，表1為同一濃度甲烷在使用本發(fā)明和未使用本發(fā)明情況下用同一傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)與誤差統(tǒng)計(jì)表表2為一系列濃度甲烷在使用本發(fā)明和未使用本發(fā)明情況下用同一傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)與擬合確定度統(tǒng)計(jì)