[发明专利]一种SF6电化学气体传感器温度补偿方法

摘要

一种SF₆电化学气体传感器温度补偿方法，包括：将整个温度补偿系统放置于恒温箱中，调节恒温箱温度，温度稳定后，依次通入以SF₆为底气且含有杂质气体的各样气至管路中，检测杂质气体电压并处理，得到浓度值与电压信号值的函数；采用最小二乘法线性拟合方法，得到温度值与斜率之间的函数为：k＝f_k(t)＝m₁*t+n₁，以及温度值与截距的函数为：b＝f_b(t)＝m₂*t+n₂；综合所有函数，得到样气中的杂质气体浓度与温度、电压信号值之间的函数为：P＝f(v,t)＝f_k(t)*V+f_b(t)＝(m₁*t+n₁)*V+(m₂*t+n₂)。

主权项

一种SF₆电化学气体传感器温度补偿方法，其特征在于：先配置一温度补偿系统和一控制单元，所述温度补偿系统包括管路、稳压阀、流量阀、电化学气体传感器、温度传感器、流量传感器；所述稳压阀、流量阀、电化学气体传感器、温度传感器、流量传感器从前至后依次设于所述管路上；所述控制单元包括控制器、信号放大器和显示模块；所述电化学气体传感器、信号放大器和控制器依次连接；温度传感器、流量传感器和显示模块分别与控制器连接；所述温度补偿方法具体包括以下步骤：(1)通入SF₆纯气至管路中，通过稳压阀稳压后，再调节流量阀使气体流速稳定在200mL/min；(2)将整个所述温度补偿系统放置于恒温箱中，调节恒温箱温度为‑20°，温度传感器检测气体温度稳定后，依次通入以SF₆为底气且含有杂质气体浓度为2ppm、5ppm、10ppm、15ppm、25ppm、50ppm的样气至管路中，由电化学气体传感器检测各样气中的杂质气体电压，并通过信号放大器放大后输入控制器，由显示模块输出各浓度所对应的电压信号值，使用最小二乘法线性拟合方法可以得到浓度值与电压信号值的函数：P₁＝f₁(V)＝k₁*V+b₁；(3)分别调节恒温箱温度为‑10°、0°、10°、20°、30°、40°、50°，按照(2)的操作方法，分别得到在温度‑10°、0°、10°、20°、30°、40°、50°下，浓度值与电压信号值的函数分别为：P₂＝f₂(V)＝k₂*V+b₂、P₃＝f₃(V)＝k₃*V+b₃₁、P₄＝f₄(V)＝k₄*V+b₄、P₅＝f₅(V)＝k₅*V+b₅、P₆＝f₆(V)＝k₆*V+b₆、P₇＝f₇(V)＝k₇*V+b₇、P₈＝f₈(V)＝k₈*V+b₈；(4)根据步骤(2)和步骤(3)的函数，采用最小二乘法线性拟合方法，线性拟合出温度值‑20、‑10、0、10、20、30、40、50与上述斜率k₁、k₂、k₃、k₄、k₅、k₆、k₇、k₈之间的关系，得到温度与斜率的函数为：k＝f_k(t)＝m₁*t+n₁；(5)根据步骤(2)和步骤(3)的函数，采用最小二乘法线性拟合方法，线性拟合出温度值‑20、‑10、0、10、20、30、40、50与上述截距b₁、b₂、b₃、b₄、b₅、b₆、b₇、b₈之间的关系，得到温度与截距的函数为：b＝f_b(t)＝m₂*t+n₂；(6)综合上述所有函数，可以得到样气中的杂质气体浓度与温度、电压信号值之间的函数为：P＝f(v,t)＝f_k(t)*V+f_b(t)＝(m₁*t+n₁)*V+(m₂*t+n₂)。