[实用新型]氧气传感器零点自动校准装置

说明书

本实用新型公开了一种氧气传感器零点自动校准装置，包括气路电动切换机构、脱氧装置、氧气测量单元和测量控制单元，气路电动切换机构包含一个舵机和一个两位四通阀，舵机通过联轴器连接两位四通阀的阀轴；舵机的控制线连接到测量控制单元的输出端，输出信号给舵机，舵机带动两位四通阀阀轴转动进行气路的切换。两位四通阀的A接口接入采样氢气，B接口连接到脱氧装置的进气口，脱氧装置的出气口连接到两位四通阀的C接口，两位四通阀的D接口连接氧气测量单元气室的进气口，氧气测量单元气室的出气口连接管路。本实用新型可实现氧气传感器零点的定时校准，提高氧气含量测量的准确性和仪表的稳定性，实用性强，且结构简单易于推广应用。

技术领域

本实用新型属于气体在线测量技术领域，特别涉及一种氧气传感器零点自动校准装置。

背景技术

目前，氢气冷却的发电机系统中氢气中的氧气含量检测很多采用电化学传感器进行测量，该类传感器在长期使用过程中存在零点漂移问题，造成测量结果不准确，甚至误报警的情况。因此使用该类传感器的检测仪表需要定期校准，以保证检测结果的正确性。但在校准过程中，需要消耗大量的标准气体和人工。

实用新型内容

为解决现有技术的不足之处，本实用新型提供可以一种可设定校准周期的氧气传感器零点自动校准装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：氧气传感器零点自动校准装置，包括气路电动切换机构、脱氧装置、氧气测量单元和测量控制单元。

气路电动切换机构包含一个舵机和一个两位四通阀，舵机通过联轴器连接两位四通阀的阀轴；两位四通阀有4个接口，进气口为A口，其他的分别为B、C和D接口，其内部A-D、B-C通道可通过转动阀轴切换成A-B、C-D通道；舵机的控制信号线连接到测量控制单元的输出端，测量控制单元输出信号给舵机，舵机带动两位四通阀阀轴转动进行气路的切换，由A-D、B-C通道切换成A-B、C-D通道或反向切换回来。

两位四通阀的A接口通过气体管路接入采样氢气，两位四通阀的B接口用气体管路连接到脱氧装置的进气口，脱氧装置的出气口用气体管路连接两位四通阀的C接口，两位四通阀的D接口用气体管路连接氧气测量单元气室的进气口，氧气测量单元气室的出气口连接气体管路用作排气口。氧气测量单元的检测信号通过信号线连接测量控制单元的输入端。

脱氧装置为一个含有进气口和出气口的容器，容器内部填装催化剂，在脱氧装置上还设置有温度传感器，温度传感器的信号线连接到测量控制单元的输入端。

氧气测量单元由气室和氧气传感器构成，氧气传感器嵌入气室的内部，氧气传感器和气室之间通过螺纹连接，氧气传感器的敏感面被封闭在气室内部，气室上设置有入气口和出气口，气室的出气口连接气体管路用作排气管路。传感器检测的信号通过信号线连接测量控制单元的输入端。

本实用新型处于测量状态时，采样氢气经两位四通阀的A口进入两位四通阀，通过舵机控制两位四通阀使采样氢气从D口流出，然后进入氧气测量单元气室进行氧气含量的测量，氧气传感器的检测信号输入测量控制单元被采集、处理、存储、显示、上传等。

本实用新型需要进行零点校准时，测量控制单元输出的控制信号控制舵机使两位四通阀的A-B和C-D内部通道打开，采样氢气经两位四通阀的A口进入，从B口流出，进入脱氧装置，再经两位四通阀的C口进入，再从D口出，然后进入氧气测量单元气室对氧气传感器进行零点的吹扫和零点校准。此过程中，在脱氧装置内部催化剂的作用下氢气和氧气产生化学反应生产水除去氢气中含有的氧气，提供不含氧气的标准气源用于氧气传感器零点的吹扫及零点的校准。由于氢气和氧气进行化学反应时会放出热量，由温度传感器检测其内温度，当氢气中的氧气含量比较多放出的热使脱氧装置内温度升高超过设定值时，测量控制单元控制舵机动作，舵机又通过联轴器带动两位四通阀动作，使两位四通阀的A-D和B-C的内部通道打开，改变气流流向，使气路恢复到测量状态，暂停进行零点校准。