一种气体测量设备一致性检测系统及检测方法与流程

1.本技术涉及工业设备技术领域，尤其涉及一种气体测量设备一致性检测系统及检测方法。


背景技术：

2.面对国家日益严苛的排放法规，潍柴几百台的气体分析仪设备的性能参数及测量数据一致性，关乎台架间的开发产品的一致性,更关乎企业排放升级中发动机数据标定的可靠合理。先用技术中，一般验证分析仪测量一致性的办法如下：1、在同一个发动机测试台架上，接多台设备，同时测量，验证设备一致性；2、在不同发动机测试台架上，发动机运行相同工况，接不同设备，对比测量结果验证一致性。3、针对每台设备专门进行线性化检查，进而推导出设备之间一致性没有问题。
3.以因果关系推理的方式推导出现有技术的缺点如下:1、硬件受限:方法1受硬件条件局限大，尤其对于设备制造商，没有测试台架的情况下，无法进行此类验证，而且验证成本高。2、一致性结果可信度存疑：方法2中在不用台架进行试验，可能受控制边界条件、硬件位置布局等因素影响，本身一致性就不能保证，进而验证出的气体分析仪的一致性结果并不可靠。3、方法3仅做线性化检查，进而推导设备一致性没有问题，不够直观，而且设备受限于自身结构设计、管路长时间使用可能阻塞等因素影响，仅对分析仪的线性化检查并不能全面的代表设备各项性能参数均满足要求。


技术实现要素：

4.为了更准确的掌握气体分析仪的状态，验证其可靠性、一致性、响应性等参数性能，本技术提供了一种气体测量设备一致性检测系统包括：烟气管道，设置多个接入口以接入多台连接操作终端的气体测量设备；plc控制采集器，与所述操作终端连接，用于接收操作终端的信号指令以设置所述烟气管道内部的压力值和温度值；气体分割器，联通至所述烟气管道的进口并与所述操作终端连接，用于接收操作终端的信号指令以配置相应气体浓度值的气体进入所述烟气管道；其中，操作终端根据多台气体测量设备在设置的相应温度值、压力值及气体浓度值条件下的测量数据是否相同以确定多台气体测量设备是否具有一致性。
5.可选地,所述烟气管道内设置有温控装置;所述温控装置与所述plc控制采集器连接,所述plc控制采集器在接收到操作终端的用于设置温度值的信号指令时,控制所述温控装置设置相应温度值。
6.可选地,所述烟气管道内设置有变频风机;所述变频风机与所述plc控制采集器连接,所述plc控制采集器在接收到操作终端的用于设置压力值的信号指令时,控制所述所述变频风机的转动频率以控制烟气管道内的压力值。
7.可选地,所述变频风机通过变频器与所述plc控制采集器连接,所述plc控制采集器通过控制所述变频器以控制所述变频风机。
8.可选地,所述气体分割器分别单独联通零气装置和满气装置;所述气体分割器在接收到所述操作终端的用于设置气体浓度值的信号指令时,调配相应量的零气和满气以配置出相应浓度的气体。
9.可选地,气体分割器与所述烟气管道联通的进口出设置有混合风扇, 用于充分混合零气和满气,并送入所述烟气管道中。
10.可选地,所述变频风机设置于所述烟气管道的出口处。
11.可选地,所述烟气管道内还设置有相对压力传感器,所述相对压力传感器通过plc控制采集器与所述操作终端连接,用于检测所述烟气管道内的压力值,并反馈至操作终端。
12.根据本技术的另一方面,本技术还提供了一种气体测量设备一致性检测方法，应用于操作终端,包括：获取用户设置的压力值参数、温度值参数以及气体浓度参数;根据所述压力值参数、温度值参数以及气体浓度参数生成对应的指令信号;将所述压力值指令信号及温度值指令信号发送至plc控制采集器,并将气体浓度指令信号下发送至气体分割器;其中,所述plc控制采集器在接收到所述压力值指令信号时设置烟气管道内部的压力值,并在接收到所述温度值指令信号设置所述烟气管道内部的温度值;其中,所述气体分割器在接收气体浓度指令信号时配置相应气体浓度值的气体进入所述烟气管道;其中,烟气管道上接入多台连接操作终端的气体测量设备,所述获取多台气体测量设备的测量数据;根据多台气体测量设备在设置的相应温度值、压力值及气体浓度值条件下的测量数据是否相同以确定多台气体测量设备的是否具有一致性。
13.本技术的上述技术方案可严格模拟台架排烟管路的温度、采样点压力等环境；准确度高：可通过程控方式实现多点(不同气体浓度)验证，保证一致性验证结果全面准确；全程动态配比不同浓度标准气体进行检测过程的执行,控制过程全程无需人工干预，自动调整浓度及试验时间,并支持多台设备同时测试，保证边界条件统一可靠，测试结果准确可靠。
附图说明
14.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本技术的提供的一种气体测量设备一致性检测系统的结构示意图。
15.附图标记说明：1
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变频风机;2
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排烟管路;3
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变频器;4
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plc控制采集系统;5
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操作终端;6
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零气装置;7
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满气装置;8
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气体切割器;9
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混合风扇;10
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相对压力传感器; 11
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加热装置;12气体测量设备1;13
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气体测量设备2;14
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气体测量设备3;15
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气体测量设备n。
具体实施方式
16.下面结合附图对本技术作进一步详细描述。以下参考附图的描述为便于综合理解有权利要求及其等效内容所定义的本技术的各种实施例。这些实施例包括各种特定细节以便于理解，但这些仅被视为示例性的。因此，本领域技术人员可以理解对在此描述的各种实施例进行各种变化和修改而不会脱离本技术的范围和精神。另外，为简要并清楚地描述本技术，本技术将省略对公知功能和结构的描述。
17.在以下说明书和权利要求书中使用的术语和短语不限于字面含义，而是仅为能够清楚和一致地理解本技术。因此，对于本领域技术人员，可以理解，提供对本技术各种实施例的描述仅仅是为说明的目的，而不是限制所附权利要求及其等效定义的本技术。
18.下面将结合本技术一些实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
19.需要说明的是，在本技术实施例中使用的术语是仅仅处于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一”、“一个”、“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相绑定的列出项目的任何或所有可能组合。表达“第一”、“第二”、“第三”“所述第一”、“所述第二”和“所述第三”是用于修饰相应元件而不考虑顺序或者重要性，仅仅被用于区分一种元件与另一元件，而不限制相应元件。本专利主要是采用plc控制器中温度pid闭环控制算法，结合与labview软件编写的上位机软件进行实时通讯。具体实现技术方法如下：系统硬件组成：工控机电脑(操作终端)、plc控制及采集模块（plc控制采集器）、气体分割器单元（气体分割器）、排风系统、加热单元等软件组成：基于labview编写的上位机软件（安装于计算机电脑、操作终端），人机交互控制。
20.控制方式实现：程控预设：通过操作终端上的人机交互界面设计，可预设模拟多点程控，每个点的程控内容可包括气体浓度配比、运行时间、采样点压力、采样点温度等。
21.过程控制：操作终端计算机系统中的软件与西门子s7
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200系列plc控制器之间通过rs
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232通讯协议及自定义通讯内容进行温度、压力实时采集并分别通过变频器控制风机、固态继电器控制加热的形式闭环pid控制实现。同时测控电脑与气体分割器之间通讯的方式，控制气体分割器配置不同浓度的标准气体。至此完成程控过程控制及边界条件控制。
22.具体实现技术方法如下：数据分析功能：不同设备根据不同通讯协议，与测控电脑软件进行通讯，并实时传输相关测量数据，测控电脑实时记录并在结束后依据一致性、线性度、响应时间等测量结果，生成一致性检测报告。
23.具体地,气体测量设备一致性检测系统包括：烟气管道，设置多个接入口以接入多台连接操作终端的气体测量设备；plc控制采集器，与所述操作终端连接，用于接收操作终端的信号指令以设置所述烟气管道内部的压力值和温度值；气体分割器，联通至所述烟气管道的进口并与所述操作终端连接，用于接收操作终端的信号指令以配置相应气体浓度值的气体进入所述烟气管道；其中，操作终端根据多台气体测量设备在设置的相应温度值、压力值及气体浓度值条件下的测量数据是否相同以确定多台气体测量设备是否具有一致性。若测量数据相同，则确认多台气体测量设备具有一致性。
24.可选地,所述烟气管道内设置有温控装置;所述温控装置与所述plc控制采集器连接,所述plc控制采集器在接收到操作终端的用于设置温度值的信号指令时,控制所述温控
装置设置相应温度值。
25.可选地,所述烟气管道内设置有变频风机;所述变频风机与所述plc控制采集器连接,所述plc控制采集器在接收到操作终端的用于设置压力值的信号指令时,控制所述所述变频风机的转动频率以控制烟气管道内的压力值。
26.可选地,所述变频风机通过变频器与所述plc控制采集器连接,所述plc控制采集器通过控制所述变频器以控制所述变频风机。
27.可选地,所述气体分割器分别单独联通零气装置和满气装置;所述气体分割器在接收到所述操作终端的用于设置气体浓度值的信号指令时,调配相应量的零气和满气以配置出相应浓度的气体。
28.可选地,气体分割器与所述烟气管道联通的进口出设置有混合风扇, 用于充分混合零气和满气,并送入所述烟气管道中。
29.可选地,所述变频风机设置于所述烟气管道的出口处。
30.可选地,所述烟气管道内还设置有相对压力传感器,所述相对压力传感器通过plc控制采集器与所述操作终端连接,用于检测所述烟气管道内的压力值,并反馈至操作终端。
31.根据本技术的另一方面,本技术还提供了一种气体测量设备一致性检测方法，应用于操作终端,包括：获取用户设置的压力值参数、温度值参数以及气体浓度参数;根据所述压力值参数、温度值参数以及气体浓度参数生成对应的指令信号;将所述压力值指令信号及温度值指令信号发送至plc控制采集器,并将气体浓度指令信号下发送至气体分割器;其中,所述plc控制采集器在接收到所述压力值指令信号时设置烟气管道内部的压力值,并在接收到所述温度值指令信号设置所述烟气管道内部的温度值;其中,所述气体分割器在接收气体浓度指令信号时配置相应气体浓度值的气体进入所述烟气管道;其中,烟气管道上接入多台连接操作终端的气体测量设备,所述获取多台气体测量设备的测量数据;根据多台气体测量设备在设置的相应温度值、压力值及气体浓度值条件下的测量数据是否相同以确定多台气体测量设备的是否具有一致性。
32.本技术的上述技术方案可严格模拟台架排烟管路的温度、采样点压力等环境；准确度高：可通过程控方式实现多点(不同气体浓度)验证，保证一致性验证结果全面准确；全程动态配比不同浓度标准气体进行检测过程的执行,控制过程全程无需人工干预，自动调整浓度及试验时间,并支持多台设备同时测试，保证边界条件统一可靠，测试结果准确可靠。
33.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。