一种线性光束探测器的试验标定装置

技术领域

本发明涉及可燃性气体探测技术领域，特别是指一种线性光束探测器的试验标定装置。

背景技术

根据国家标准GB15322.4-2019中的规定，对所采用光谱吸收原理探测烃类、醚类、酯类、醇类等可燃性气体、蒸气的线性光束可燃气体探测器。对其性能进行测试，测试内容有基本性能试验、报警动作值试验、量程指示偏差试验、长期稳定性试验、光强衰减实验。目前对于线性光束可燃气体探测器的性能实验及标定，基本采用理论计算法及大空间浓度配比法。

对于线性光束可燃气体探测器的性能实验及标定，理论计算法并不能真实的反应实测气体浓度值，使实际测量值误差远远大于理论计算值，造成探测器的误报警或不报警，给生产安全带来隐患。

大空间浓度配比法，需要大量人力物力的消耗。如光程100米的线性光束气体探测器，在此空间内配气实验，需要消耗大量的标准气体，及耗费大量时间等待，往往大空间内也很实现不同浓度的气体实验，所以对于线性光束气体探测器线性点分别测试无法达到。

因此，亟需一种线性光束探测器的试验标定装置，以能在基本性能试验、报警动作值试验、量程指示偏差试验、长期稳定性试验、光强衰减实验等过程中，提高测量精度，降低测试难度，加快测试的速度。

发明内容

鉴于现有技术的以上问题，本申请提供一种线性光束探测器的试验标定装置，以能在基本性能试验、报警动作值试验、量程指示偏差试验、长期稳定性试验、光强衰减实验等过程中，提高测量精度，降低测试难度，加快测试的速度。

本申请提供一种线性光束探测器的试验标定装置，包括：气室，所述气室在第一方向的两端位置形成有开口，两端开口之间相距第一标定距离，所述开口上设置有第一镜片，使所述气室内形成密闭空腔；气体注样仪，所述气体注样仪与所述气室管道连接，用于向所述气室内注入目标气体。

采用如上结构，可以通过气体注样仪向气室内注入目标气体，使气室内的目标气体达到预定积分浓度。将线性光束探测器的发射装置与接收装置分别设置在气室的两端，位于开口位置，从而可以对第一标定距离内目标气体的积分浓度进行检测。由此，可以对线性光束探测器进行基本性能试验、报警动作值试验、量程指示偏差试验、长期稳定性试验等试验，并且可以根据检测结果对线性光束探测器进行标定。

在一些实施例中，所述第一标定距离为1m。

采用如上结构，通过将第一标定距离设置为1m，从而可以简化对目标气体的积分浓度的计算。另外，还可以减小气室的体积，便于气室的安装与使用。

在一些实施例中，所述气室内还设置有搅拌风扇。

采用如上结构，可以通过搅拌风扇对气室内的气体进行搅拌，从而可以使气室内目标气体的浓度更加均匀。

在一些实施例中，所述气室上还设置有加热器，所述加热器用于对所述第一镜片加热。

采用如上结构，通过加热器可以对第一镜片进行加热，从而防止水蒸气在第一镜片上凝结，影响线性光束探测器的检测效果。

在一些实施例中，两端的所述开口中，至少一个所述开口上可拆卸连接有第二镜片，所述第二镜片为减光片。

采用如上结构，线性光束探测器对气室内目标气体的积分浓度进行检测时，通过在开口上拆卸、安装第二镜片，从而可以对检测数据进行对比，判断光强衰减前后数据差异，计算线性光束探测器误差，从而完成光强衰减实验。

在一些实施例中，所述气室上设置有进气口与排气口。

采用如上结构，可以通过进气口向气室内填充空气，通过排气口可以将气室内的气体排出，以便为进行下一次的试验做准备。

在一些实施例中，所述进气口上设置有进气风扇与进气电磁阀，所述排气口上设置有排气风扇与排气电磁阀。

采用如上结构，可以通过进气风扇与进气电磁阀，从而可以自动向气室内填充空气。通过排气风扇与排气电磁阀，从而可以自动将气室内的气体排出。由此，可以方便使用者的操作。

在一些实施例中，还包括：气体分析仪，所述气体分析仪与所述气室管道连接，用于检测所述气室内所述目标气体的浓度。

采用如上结构，可以通过气体分析仪对气室内目标气体的浓度进行检测，从而可以根据气室内目标气体的浓度，对气体注样仪进行控制，以控制注入气室内目标气体的量。

在一些实施例中，还包括：控制器，所述控制器与所述气体注样仪、所述气体分析仪电连接。

采用如上结构，可以通过控制器对气体注样仪及气体分析仪进行控制，控制器可以通过气体分析仪实时地对气室内目标气体的浓度进行检测，控制器可以根据气体分析仪的检测数据对气体注样仪进行自动控制，使气室内目标气体的积分浓度达到设定值。

在一些实施例中，还包括：电动推杆，所述气室设置在所述电动推杆上，所述电动推杆与所述控制器电连接，推动所述气室上升或下降。

采用如上结构，可以通过电动推杆推动气室上升或者下降，从而对气室的高度进行调节，以便气室两端的开口与线性光束探测器的发射装置、接收装置对齐。

本发明的这些和其它方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

以下参照附图来进一步说明本发明的各个特征和各个特征之间的联系。附图均为示例性的，一些特征并不以实际比例示出，并且一些附图中可能省略了本申请所涉及领域的惯常的且对于本申请非必要的特征，或是额外示出了对于本申请非必要的特征，附图所示的各个特征的组合并不用以限制本申请。另外，在本说明书全文中，相同的附图标记所指代的内容也是相同的。具体的附图说明如下：

图1为使用本申请试验标定装置对线性光束探测器进行试验的结构示意图；

图2为图1中气室的安装结构示意图；

图3为图1中气室的结构示意图；

图4为图3中镜片的拆解示意图。

附图标记说明

10试验标定装置；100气室；110开口；121第一镜片；122镜片法兰；122a插入槽；123橡胶圈；124加热器；125第二镜片；130进气嘴；140出气嘴；150搅拌风扇；160进气口；161进气风扇；162进气电磁阀110；170排气口；171排气风扇；172排气电磁阀；200气体注样仪；300气体分析仪；400控制器；500电动推杆；21发射装置；22接收装置。

具体实施方式

说明书和权利要求书中的词语“第一、第二、第三等”或模块A、模块B、模块C等类似用语，仅用于区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

说明书和权利要求书中使用的术语“包括”不应解释为限制于其后列出的内容；它不排除其它的元件。因此，其应当诠释为指定所提到的所述特征、整体或部件的存在，但并不排除存在或添加一个或更多其它特征、整体或部件及其组群。因此，表述“包括装置A和B的设备”不应局限为仅由部件A和B组成的设备。

本说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意味着与该实施例结合描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书各处出现的用语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不一定都指同一实施例，但可以指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，能够以任何适当的方式组合各特定特征、结构或特性，如从本公开对本领域的普通技术人员显而易见的那样。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。如有不一致，以本说明书中所说明的含义或者根据本说明书中记载的内容得出的含义为准。另外，本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

为了准确地对本申请中的技术内容进行叙述，以及为了准确地理解本发明，在对具体实施方式进行说明之前先对本说明书中所使用的术语给出如下的解释说明或定义。

光路长度，发射装置21、接收装置22(或反射装置)间探测光束的传播距离。

积分浓度，可燃气体的浓度沿光路长度的数学积分值。

可燃气体的浓度以LEL为单位，光路长度以m为单位，积分浓度以LEL·m为单位。

下面，结合附图，对本申请实施例中的线性光束探测器的试验标定装置10的具体结构进行详细的描述。

图1为使用本申请试验标定装置10对线性光束探测器进行试验的结构示意图；图2为图1中气室100的安装结构示意图；图3为图1中气室100的结构示意图。如图1、图2、图3所示，本申请中的线性光束探测器至少包括发射装置21与接收装置22，发射装置21能够发射探测光束，接收装置22能够接收探测光束。线性光束探测器能够通过探测光束对被监视区域内的烃类、醚类、酯类、醇类等可燃气体(即目标气体)积分浓度进行检测，当积分浓度达到报警设定值时，能够发出报警信号。再将线性光束探测器置于正常环境中，30s内能够自动(或手动)恢复到正常监视状态(即解除报警，继续对可燃气体的积分浓度进行检测)。

如图1、图2、图3所示，本申请中的试验标定装置10包括气室100与气体注样仪200。气室100可以是例如图3所示的呈圆筒状，也可以是呈方形筒状或者其他合适的形状，对此并不限制。气室100在轴线方向(即第一方向)的两端位置形成有开口110，两端开口110之间相距第一标定距离，开口110上设置有第一镜片121，使气室100内形成密闭空腔。气室100的外周面上设置有进气嘴130，气体注样仪200与气室100上的进气嘴130通过管道连接，用于向气室100内注入可燃气体。可以通过气体注样仪200向气室100内注入可燃气体，使气室100内的可燃气体达到预定积分浓度。气体注样仪200向气室100内注入可燃气体可以是纯的可燃气体，也可以是例如95％、90％、80％或者其他浓度的比气室100内预定浓度高的可燃气体，对此并不限制。

将线性光束探测器的发射装置21与接收装置22分别设置在气室100的两端，位于开口110位置，使发射装置21发射的探测光束透过气室100两端开口110的第一镜片121后由接收装置22接收，从而可以对气室100中第一标定距离内可燃气体的积分浓度进行检测。由此，可以对线性光束探测器进行基本性能试验、报警动作值试验、量程指示偏差试验、长期稳定性试验等试验，并且可以根据检测结果对线性光束探测器进行标定。

另外，与大空间配比法中通过在较大的密闭房间中填充可燃气体，从而对线性光束探测器进行性能实验及标定相比，通过气室100代替较大的密闭房间，可以加快可燃气体的积分浓度达到预定浓度的时间，减少可燃气体的消耗。

进一步的，第一标定距离可以设置为例如1m、2m、5m、10m或者其他距离。由此，可以简化对可燃气体的积分浓度的计算，降低检测难度。另外，还可以减小气室100的体积，从而可以快速地使气室100内的可燃气体的浓度达到预定的积分浓度，减少可燃气体的消耗。还可以减轻气室100的重量，便于气室100的安装与使用。

优选的，第一标定距离为1m，由此可以进一步地简化对可燃气体的积分浓度的计算，降低检测难度。

如图1、图2、图3所示，气室100内还设置有搅拌风扇150。搅拌风扇150可以设置有两个，分别设置在气室100内靠近两端的位置。通过搅拌风扇150对气室100内的气体进行搅拌，从而可以使气室100内可燃气体的浓度更加均匀。

进一步的，两个搅拌风扇150还可以分别设置在进气嘴130与下述出气嘴140相对应的位置，从而可以将通过进气嘴130输入气室100内的可燃气体快速吹送到气室100内的其他位置，以提高均匀气室100内可燃气体浓度的速度。还可以提高气室100内通过出气嘴140排出的气体的浓度更加均匀。

如图3所示，气室100上设置有进气口160与排气口170。可以通过进气口160向气室100内填充空气，通过排气口170可以将气室100内的气体排出，以便为进行下一次的试验做准备。

如图3所示，进气口160上设置有进气风扇161与进气电磁阀162，排气口170上设置有排气风扇171与排气电磁阀172。可以通过进气风扇161与进气电磁阀162，从而可以自动向气室100内填充空气。通过排气风扇171与排气电磁阀172，从而可以自动将气室100内的气体排出。由此，可以方便使用者的操作。

图4为图3中镜片的拆解示意图。如图1-图4所示，第一镜片121可以例如是石英镜片，第一镜片121通过镜片法兰122套设在气室100两端的开口110上，通过螺钉进行固定安装。第一镜片121上还设置有橡胶圈123，第一镜片121固定后，可以通过橡胶圈123提高第一镜片121与开口110之间的密封性。

如图4所示，气室100上还设置有加热器124，加热器124用于对第一镜片121加热。具体的，加热器124呈片状设置在镜片法兰122上，对镜片法兰122进行加热，从而实现对第一镜片121的加热。通过对第一镜片121进行加热，从而防止水蒸气在第一镜片121上凝结，避免影响线性光束探测器的检测效果。

如图4所示，两端的开口110中，至少一个开口110上可拆卸连接有第二镜片125，第二镜片125为减光片。具体的，镜片法兰122远离开口110一侧表面上还设置有插入槽122a，插入槽122a沿镜片法兰122的周向延伸，形成半圆形结构。第二镜片125可以插入到插入槽122a内，使第二镜片125与镜片法兰122实现可拆卸连接。线性光束探测器对气室100内可燃气体的积分浓度进行检测时，通过在开口110上拆卸、安装第二镜片125，从而可以对检测数据进行对比，判断光强衰减前后数据差异，计算线性光束探测器误差，从而完成光强衰减实验。

如图1所示，本申请中的试验标定装置10还包括气体分析仪300，气体分析仪300与气室100管道连接，用于检测气室100内可燃气体的浓度。具体的，气室100的外周面上还设置有出气嘴140，气体分析仪300可以通过管道与进气嘴130、出气嘴140连接，气室100内的气体可以通过出气嘴140进入气体分析仪300内，再通过进气嘴130回到气室100内，从而使气体分析仪300可以对气室100内可燃气体的浓度进行检测。进而可以根据气室100内可燃气体的浓度，对气体注样仪200进行控制，以控制注入气室100内可燃气体的量。

如图1所示，本申请中的试验标定装置10还包括控制器400，控制器400与气体注样仪200、气体分析仪300电连接。由此，可以通过控制器400对气体注样仪200及气体分析仪300进行控制，控制器400可以通过气体分析仪300实时地对气室100内可燃气体的浓度进行检测，控制器400可以根据气体分析仪300的检测数据对气体注样仪200进行自动控制，使气室100内可燃气体的积分浓度达到设定值。

如图1所示，本申请中的试验标定装置10还包括电动推杆500，电动推杆500竖直设置在控制器400上，气室100设置在电动推杆500上，电动推杆500与控制器400电连接，可以在控制器400的控制下推动气室100上升或下降。可以通过电动推杆500推动气室100上升或者下降，从而对气室100的高度进行调节，以便气室100两端的开口110与线性光束探测器的发射装置21、接收装置22对齐。

进一步的，控制器400还与搅拌风扇150、进气风扇161、进气电磁阀162、排气风扇171、排气电磁阀172电连接，可以控制搅拌风扇150、进气风扇161以及排气风扇171转动，还可以控制进气电磁阀162与排气电磁阀172的开闭。

综上所述，使用本申请中的试验标定装置10对线性光束探测器进行试验与标定时，可以通过控制器400控制电动推杆500调节气室100的高度，使气室100两端的开口110与线性光束探测器的发射装置21、接收装置22对齐，进而使发射装置21发出的探测光束可以穿过气室100两端的第一镜片121照射到接收装置22上。通过控制器400设定气室100内燃烧气体的预定浓度，控制器400控制气体注样仪200由进气嘴130向气室100内注入可燃气体，搅拌风扇150将气室100内的气体搅拌均匀后，由出气嘴140将气室100内的气体输入气体分析仪300中，由气体分析仪300检测气体中燃烧气体的浓度后，再由进气嘴130输送回气室100内。由此，可以通过气体分析仪300实时地对气室100内燃烧气体的浓度进行检测。气体分析仪300可以将检测数据发送给控制器400，控制器400根据检测数据对气体注样仪200进行控制，当气体分析仪300检测到气室100内燃烧气体的浓度达到预定浓度时，控制器400控制气体注样仪200停止向气室100内注入可燃气体。

此时，可以打开线性光束探测器，使线性光束探测器对气室100内燃烧气体的积分浓度进行检测，进而对线性光束探测器进行基本性能试验、报警动作值试验、量程指示偏差试验、长期稳定性试验等试验。并且，还可以根据检测结果对线性光束探测器进行标定。

通过在镜片法兰122上安装拆卸第二镜片125，从而可以对发射装置21发出的检测光束的光强衰弱进行控制。通过前数据对比，可以判断光强衰减前后数据差异，计算线性光束探测器误差，由此完成光强衰减实验。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明的构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，均属于本发明的保护范畴。