尾氣分析儀校準(zhǔn)裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種尾氣分析儀校準(zhǔn)裝置，用于降低尾氣分析儀校準(zhǔn)工作材料成本與人工成本，其特征在于：所述主機(jī)包括Fuzzy?PID復(fù)合控制模塊，所述Fuzzy?PID復(fù)合控制模塊的輸入端與主機(jī)的信號(hào)輸入端、及氣體濃度傳感器連接，輸出端接入質(zhì)量流量控制器的控制口。本實(shí)用新型專利技術(shù)的Fuzzy?PID復(fù)合控制模塊在小偏差條件下采用PID控制算法，大偏差條件下采用Fuzzy控制算法，兼具較好的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能，使得配氣系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)態(tài)精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。

Tail gas analyzer calibration device

The utility model discloses a calibration device for reducing exhaust gas analyzer, exhaust gas analyzer calibration of material cost and labor cost, which is characterized in that the host including Fuzzy PID composite control module, a signal input terminal, and a gas concentration sensor input end of the Fuzzy PID composite control module is connected with the host control. The output end of the mass flow controller port access. Fuzzy PID composite control module of the utility model adopts the PID control algorithm in small deviation condition, Fuzzy control algorithm with large deviation conditions, with both good steady-state performance and dynamic performance, the gas distribution system has good steady-state accuracy and dynamic response speed.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及監(jiān)檢
，具體涉及到一種尾氣分析儀校準(zhǔn)裝置。
技術(shù)介紹
隨著經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各類尾氣分析儀已廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)、勞動(dòng)保護(hù)、化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程控制等領(lǐng)域。對(duì)各類尾氣分析儀行校準(zhǔn)或監(jiān)檢，確保其計(jì)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，成為技術(shù)監(jiān)督部門義不容辭的職責(zé)。為滿足尾氣分析儀校準(zhǔn)工作的需要，計(jì)量部門需要采購(gòu)大量的不同濃度、不同種類的標(biāo)準(zhǔn)氣體，以使得尾氣分析儀的校準(zhǔn)成本大大提高，浪費(fèi)也很嚴(yán)重。授權(quán)公告號(hào)為CN104267154B的技術(shù)專利公開了一種氣體分析儀校準(zhǔn)裝置，該技術(shù)能夠自動(dòng)配置多重不同種類不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，不再需要采購(gòu)大量的不同濃度、不同種類的標(biāo)準(zhǔn)氣體，可明顯降低成本。但是由于氣體的配比過(guò)程是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，其參數(shù)多、數(shù)學(xué)模型復(fù)雜，質(zhì)量流量控制器的非線性特效對(duì)氣體配比有較大影響，這使得該技術(shù)配氣系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性都不夠理想。此外，尾氣分析儀能分析的氣體種類一般都有多種，這使得尾氣分析儀校準(zhǔn)時(shí)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作量也很大，通常包括記錄原始數(shù)據(jù)、登記至電腦、處理、出報(bào)告等步驟，過(guò)程繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)而且容易出錯(cuò)，人工成本很高。授權(quán)公告號(hào)為205015326U的技術(shù)專利公開了一種車載式煙塵煙氣分析儀檢定裝置，其計(jì)算機(jī)分別與控制器和待檢儀器連接，通過(guò)數(shù)據(jù)線通訊口直接完成待檢儀器上數(shù)據(jù)的采集、登記，減少了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的工作量。但在實(shí)際操作中，由于尾氣分析儀的類別、用途、標(biāo)準(zhǔn)各異，其數(shù)據(jù)端口、通訊協(xié)議也各不相同，這使得該技術(shù)的通用性大大降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了降低尾氣分析儀校準(zhǔn)工作的材料成本與人工成本，本技術(shù)提供了一種具有智能動(dòng)態(tài)配氣與數(shù)據(jù)自動(dòng)采集功能的尾氣分析儀校準(zhǔn)裝置。本技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：一種尾氣分析儀校準(zhǔn)裝置，包括為待檢儀器提供多種標(biāo)準(zhǔn)氣體的配氣系統(tǒng)及主機(jī)；所述配氣系統(tǒng)包括氣體混合室，所述氣體混合室連通若干標(biāo)準(zhǔn)氣源、并設(shè)待測(cè)氣出口至待檢儀器，所述標(biāo)準(zhǔn)氣源與氣體混合室之間依次設(shè)有減壓閥與質(zhì)量流量控制器，所述測(cè)氣出口也設(shè)有質(zhì)量流量控制器，所述氣體混合室上設(shè)有若干氣體濃度傳感器；所述主機(jī)包括Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊，所述Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊的輸入端與主機(jī)的信號(hào)輸入端、及氣體濃度傳感器連接，輸出端接入質(zhì)量流量控制器的控制口。所述Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊包括依次連接的AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)值比較器、并列的Fuzzy控制器與PID控制器、DA轉(zhuǎn)換器；所述數(shù)值比較器設(shè)定有給定誤差E0，所述氣體濃度傳感器測(cè)得數(shù)據(jù)與Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊給定數(shù)據(jù)的差值絕對(duì)值為絕對(duì)誤差值|e|，當(dāng)|e|≤E0時(shí)，調(diào)用PID控制器，當(dāng)|e|＞E0時(shí)，調(diào)用Fuzzy控制器。所述減壓閥的兩側(cè)設(shè)有氣壓表，靠近標(biāo)準(zhǔn)氣源的一側(cè)為高壓表，靠近氣體混合室的一側(cè)為低壓表。所述氣體混合室上設(shè)有排凈口，所述排凈口上依次設(shè)有質(zhì)量流量控制器與排氣裝置。所述排氣裝置包括尾氣處理裝置與真空泵。還包括有用于自動(dòng)讀取待檢儀器所測(cè)數(shù)據(jù)、并將數(shù)據(jù)記錄入主機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括雙通道，一條通道為直接連接待檢儀器與主機(jī)的數(shù)據(jù)線通訊口，另一條通道為鏡頭對(duì)準(zhǔn)待檢儀器讀數(shù)盤并與主機(jī)連接的攝像頭，所述主機(jī)對(duì)應(yīng)攝像頭設(shè)有圖像處理模塊。所述圖像處理模塊的處理過(guò)程包括灰化、二值化、去噪、傾剎修正、字符分割步驟。所述主機(jī)上連接有打印機(jī)，并設(shè)有網(wǎng)絡(luò)連接端口。所述主機(jī)上設(shè)有溫濕度傳感器。本技術(shù)的有益效果是：本技術(shù)的Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊在小偏差條件下采用PID控制算法，大偏差條件下采用Fuzzy控制算法，使配氣系統(tǒng)兼具有較好的穩(wěn)態(tài)精度與動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，可精確、快速的完成配氣工作，降低了尾氣分析儀校準(zhǔn)工作所需的材料成本。附圖說(shuō)明圖1是本技術(shù)實(shí)施例的示意圖。圖2是本技術(shù)實(shí)施例中Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊的示意圖。圖3是本技術(shù)實(shí)施例中Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊的程序框圖。圖4是本技術(shù)實(shí)施例中圖像處理模塊的圖像處理流程圖。待檢儀器1、配氣系統(tǒng)2、主機(jī)3、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4、氣體混合室21、標(biāo)準(zhǔn)氣源22、待測(cè)氣出口23、減壓閥24、質(zhì)量流量控制器25、氣體濃度傳感器26、氣壓表27、排凈口28、排氣裝置29、Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊31、圖像處理模塊32、數(shù)據(jù)線通訊口41、攝像頭42。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例中，如圖1所示，一種尾氣分析儀校準(zhǔn)裝置，包括為待檢儀器1提供多種標(biāo)準(zhǔn)氣體的配氣系統(tǒng)2及主機(jī)3；所述配氣系統(tǒng)2包括氣體混合室21，所述氣體混合室連通若干標(biāo)準(zhǔn)氣源22、并設(shè)待測(cè)氣出口23至待檢儀器1，所述標(biāo)準(zhǔn)氣源22與氣體混合室21之間依次設(shè)有減壓閥24與質(zhì)量流量控制器25，所述測(cè)氣出口23也設(shè)有質(zhì)量流量控制器25，所述氣體混合室21上設(shè)有若干氣體濃度傳感器26；所述主機(jī)3包括Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊31，所述Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊31的輸入端與主機(jī)3的信號(hào)輸入端、及氣體濃度傳感器26連接，輸出端接入質(zhì)量流量控制器25的控制口。本實(shí)施例的標(biāo)準(zhǔn)氣源22設(shè)有四個(gè)，分別裝有NOx、COx、O2、H2S的標(biāo)準(zhǔn)氣體；本實(shí)施例的Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊31在小偏差條件下采用PID控制算法，大偏差條件下采用Fuzzy控制算法，使配氣系統(tǒng)2兼具有較好的穩(wěn)態(tài)精度與動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，可精確、快速的完成配氣工作，降低了尾氣分析儀校準(zhǔn)工作所需的材料成本。所述Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊（31）包括依次連接的AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)值比較器、并列的Fuzzy控制器與PID控制器、DA轉(zhuǎn)換器；所述數(shù)值比較器設(shè)定有給定誤差E0，所述氣體濃度傳感器（26）測(cè)得數(shù)據(jù)與Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊（31）給定數(shù)據(jù)的差值絕對(duì)值為絕對(duì)誤差值|e|，當(dāng)|e|≤E0時(shí)，調(diào)用PID控制器，當(dāng)|e|＞E0時(shí)，調(diào)用Fuzzy控制器。本實(shí)施例Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊使得配氣系統(tǒng)2兼具較好的穩(wěn)態(tài)精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。其中給定誤差E0應(yīng)選用合適的數(shù)值，E0過(guò)大會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)反應(yīng)變慢，E0過(guò)小又會(huì)導(dǎo)致算法子程序切換頻繁，使穩(wěn)態(tài)特征變差，一般來(lái)說(shuō)E0可通過(guò)實(shí)際調(diào)試確定。實(shí)施例中，如圖1所示，所述減壓閥24的兩側(cè)設(shè)有氣壓表27，靠近標(biāo)準(zhǔn)氣源22的一側(cè)為高壓表，靠近氣體混合室21的一側(cè)為低壓表。本實(shí)施例結(jié)構(gòu)的減壓閥24不止起到泄壓的作用，還起到截止閥的作用，而且高壓表、低壓表的安裝方式方便觀察、調(diào)節(jié)壓差，便于標(biāo)準(zhǔn)氣體穩(wěn)定的由標(biāo)準(zhǔn)氣源22進(jìn)入氣體混合室21。實(shí)施例中，如圖1所示，所述氣體混合室21上設(shè)有排凈口28，所述排凈口28上依次設(shè)有質(zhì)量流量控制器25與排氣裝置29；所述排氣裝置29包括尾氣處理裝置與真空泵。本實(shí)施例的排氣裝置29利用尾氣處理裝置處理有害氣體，以減少對(duì)空氣的污染，尾氣處理裝置可根據(jù)有害氣體的種類選用不同的物理、化學(xué)或生物尾氣處理裝置；真空泵用于排凈氣體混合室21中的氣體，避免殘留氣體對(duì)下次校正的干擾。實(shí)施例中，如圖1、圖4所示，還包括有用于自動(dòng)讀取待檢儀器1所測(cè)數(shù)據(jù)、并將數(shù)據(jù)記錄入主機(jī)3的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4包括雙通道，一條通道為直接連接待檢儀器1與主機(jī)3的數(shù)據(jù)線通訊口41，另一條通道為鏡頭對(duì)準(zhǔn)待檢儀器1讀數(shù)盤并與主機(jī)3連接的攝像頭42，所本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種尾氣分析儀校準(zhǔn)裝置，其特征在于：包括為待檢儀器（1）提供多種標(biāo)準(zhǔn)氣體的配氣系統(tǒng)（2）及主機(jī)（3）；所述配氣系統(tǒng)（2）包括氣體混合室（21），所述氣體混合室連通若干標(biāo)準(zhǔn)氣源（22）、并設(shè)待測(cè)氣出口（23）至待檢儀器（1），所述標(biāo)準(zhǔn)氣源（22）與氣體混合室（21）之間依次設(shè)有減壓閥（24）與質(zhì)量流量控制器（25），所述測(cè)氣出口（23）也設(shè)有質(zhì)量流量控制器（25），所述氣體混合室（21）上設(shè)有若干氣體濃度傳感器（26）；所述主機(jī)（3）包括Fuzzy?PID復(fù)合控制模塊（31），所述Fuzzy?PID復(fù)合控制模塊（31）的輸入端與主機(jī)（3）的信號(hào)輸入端、及氣體濃度傳感器（26）連接，輸出端接入質(zhì)量流量控制器（25）的控制口。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種尾氣分析儀校準(zhǔn)裝置，其特征在于：包括為待檢儀器（1）提供多種標(biāo)準(zhǔn)氣體的配氣系統(tǒng)（2）及主機(jī)（3）；所述配氣系統(tǒng)（2）包括氣體混合室（21），所述氣體混合室連通若干標(biāo)準(zhǔn)氣源（22）、并設(shè)待測(cè)氣出口（23）至待檢儀器（1），所述標(biāo)準(zhǔn)氣源（22）與氣體混合室（21）之間依次設(shè)有減壓閥（24）與質(zhì)量流量控制器（25），所述測(cè)氣出口（23）也設(shè)有質(zhì)量流量控制器（25），所述氣體混合室（21）上設(shè)有若干氣體濃度傳感器（26）；所述主機(jī)（3）包括Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊（31），所述Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊（31）的輸入端與主機(jī)（3）的信號(hào)輸入端、及氣體濃度傳感器（26）連接，輸出端接入質(zhì)量流量控制器（25）的控制口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾氣分析儀校準(zhǔn)裝置，其特征在于：所述Fuzzy-PID復(fù)合控制模塊（31）包括依次連接的AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)值比較器、并列的Fuzzy控制器與PID控制器、DA轉(zhuǎn)換器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的尾氣分析儀校準(zhǔn)裝置，其特征在于：所述減壓閥（24）的兩側(cè)設(shè)有氣壓表（27），靠近標(biāo)準(zhǔn)氣源（22）的一側(cè)為高壓表...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張麗娜，李存軍，劉瑛，陳賢雷，劉歡，穆寅鋒，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：舟山市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)研究院，
類型：新型
國(guó)別省市：浙江;33