气体探测器计量检定标准装置的研制

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1、气体探测器计量检定标准装置的研制王汉彬指导教师姓名及职称杨健副教授申请学位级别硕士专业名称测试计量技术及仪器论文提交日期2叫：￡途文答辩日期221I：6学位授予单位和日期成都理工大学(年月)答辩委员会主席匪＼翌奄评阅人2011年‘月；一独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得盛都理王太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的人员对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了

2、明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：≯·、年8具《El学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解盛都堡王太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权盛都堡王太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：孕；棚学_论文作者导师签名2刁P‘渺哆斫．年‘月，日摘要气体探测器计量检定标准装置的研制作者简介：王汉彬，男，1983年11月生，师

3、从成都理工大学杨健副教授，2011年6月毕业于成都理工大学测试计量技术及舣器专业，获得工学硕士学位。摘要化学气体通常是高压存储，多具有易燃易爆，有毒有害的特性。为了防止这些危险气体对生产及生产人员的安全造成危害，气体探测器的安装及气体探测器的性能测试就显得尤为重要，而对气体探测器的示值误差、响应时间、重复性、漂移等性能的测试是-i'-]基础研究内容包括化学气体分析、材料、电子技术、通讯技术、测试技术以及数据处理的交叉学科。本课题研制的气体探测器计量检定标准装置可以对应用于工业现场、生产车间的气体探测器，按照国家检定规程进行性能测试

4、，以保证其使用的有效性及可靠性。本文深入探讨了气体探测器计量检定标准装置的研制方法和相关技术，取得以下主要成果：(1)研究了多路信号采集技术、数据处理方法、小信号量的高分辨力采集技术等。研制了信号采集电路，达到较高的分辨力，通过电路板之间的SPI总线通讯方式，实现对五路气体探测器输出模拟信号的同步采集。信号采集部分和上位机的通讯采用无线网络互联通讯技术(Wi．Fi)和USB通讯技术相结合的方式，来提高通讯方式的有效性和灵活性。气体探测器输出端的基本输出信号有电压、电流、频率等形式，以电流信号居多。其信号输出范围一般为国际通用标准：

5、电流信号为4---20mA，电压信号为0~5V，频率信号为0--,10KHz。这些探测器输出的模拟量需要通过转换电路，转换成对应的数字信号。最终通过电路板将转换后的数字信号传送到数据处理软件进行处理。本设计研制的信号采集电路的信号分辨力为：电流信号为0．01n认：电压信号为0．001VI频率信号为lHz。(2)研究了装置运行的电气控制方法，主要涉及气压控制、流量控制、流向控制、气路通断、真空换气及工作状态切换等。完成了电气控制部分设计装调工作。电气控制系统以触摸屏和PLC为控制核心，配以电磁阀、管线、真空装置、继电器、电源、通讯模

6、块等部件，实现检定工作的过程控制；可通过手动方式控制和自动方式控制的选择，为工作人员的操作提供方便和快捷。(3)研究了数据采集及处理方法。主要涉及：触摸屏程序、工作站程序、驱动程序的设计，编写了数据处理和过程控制软件，实现了对检定过程的自动控制，数据的自动采集，自动计算等功能。运用MCGS组态软件编写了上位机控制软件，运用Csharp语言，基于VS2008平台编写工作站软件的驱动程序。工作成都理工大学硕士学位论文站软件可对采集电路板上传的数据进行解析，得到探测器输出信号的相关信息。通过得到的计量参数，根据国家计量法与检定规程的要求

7、，完成对被检探测器的性能评价。结合以上理论方法和设计要求，最终完成了“气体探测器计量检定标准装置"的研制。通过实际测试证明，该仪器能满足对计量检定工作的检定需求。并且具有测量精度高、稳定性好等特点。本文研制的“气体探测器计量检定标准装置"可根据预先编好的程序，自动完成气体探测器的测试工作；能同时对五路信号进行采集，方便快捷，提高了检定效率；降低了人工操作可能存在的误差，减少了检定人员的工作量，节约了鉴定过程中的人力成本；采用无线网络互联通讯技术(Wi．Fi)和USB通讯技术相结合的通讯方式，使仪器操作，安装更具灵活性，并可以实现轻

8、松联网、远程操控、远程访问数据库资源等功能；自动证书系统可以减少检定人员繁杂的记录抄写及整理工作，方便保存，利于查询，从而大大提高了检定效率。适用于国家法定计量检定部门的气体探测器检定工作，提高了我国检定行业的装备水平。关键词：气体探测器检定信号采