[项目来源]
院基本科研业务费 项目编号：2022jly14
[参与人员]
冯帅博 李博 胡博 张燕 王韩朋 袁晓丽 张孟茹 李琛 张书伟 唐博
[技术指标]
1）输出气体示值误差：MPE：±5%FS
2）控制气体流速MPE：±2%FS
[产品介绍]
气体传感器作为重要的一类传感器，在物联网中的应用规模和数量也迅猛增长。特别在石油化工、大气环境检测等行业的物联网中，气体传感器应用在整个物联网保障安全、检测分析产品质量的关键节点上，其量值的准确可靠，对用户的产品质量和经济效益、预防恶性安全事故发生、保障人员生命财产安全等方面起着至关重要的作用。在气体传感器的全寿命周期内，及时进行核查和校准是保证其数据准确可靠的最有效途径。针对目前气体传感器缺乏可靠的远程量值传递和核查平台，现有现场核查方法频次低、相邻周期长、工作风险高等问题，研制一种用于气体传感器量值传递和核查的气体检测物联网关键节点远程计量校准装置，该装置主要包括流路控制模块、显示及数据通信模块、控制分析软件等，可以实现对应用在气体检测物联网关键节点的气体传感器全寿命周期，进行及时核查和校准，保证其数据准确可靠。
[先进性]
成功研发出“气体检测物联网关键节点远程计量校准装置”，可应用于以气体传感器为核心感知设备的物联网智能监测预警系统中，依托该项目成果，可以实现对核心感知设备状态的自动监测，基于开发的有效性判别算法，对设备故障进行早期诊断与趋势预测，为实现基于核心感知设备状态的预知维修、风险预防提供标准量化的基础数据。同时，装置可实现与传感器探头的自动对接和定量通气，有效解决了核查频次低、量值传递周期长的问题、极大改善了开展工作的安全风险。支撑、监控气体传感器全生命周期应用于物联网的量值可靠、稳定运行，有较好的推广应用价值。
[创新性]
研制一种用于气体检测物联网关键节点远程计量关键技术及应用的系统，该装置主要包括流路控制模块、显示及数据通信模块、控制分析软件等。
首先，装置可实现对气体传感器进行在线实时监控、核查及校准。结合软硬件，制定了气体传感器物联网关键节点校准方法，以En值判定法为基础，开发了传感器数据有效性判别算法，根据结果偏离程度由装置向物联网集中控制系统(集控中心)发出分级告警，同时启动核查或标定工作，实现对关键节点气体传感器工作状态的实时核查与校准。
其次，装置可实现与传感器探头的自动对接和定量通气。依据校准装置与气体探测器的应用实际，模拟校准装置安装位置，采用旋转机械臂通气方式，通过精密步进电机和质量流量控制器，在50cm的极限安装范围内，步距角及步距角精度对应步距距离分别不超过2.0cm和0.1cm，流量控制精度不超过±1%FS。可有效解决恶劣工况环境下人工无法现场操作的问题。
[应用场景]
项目可应用于以气体传感器为核心感知设备的物联网智能监测预警系统中，通过依托该项目成果，可以实现对核心感知设备状态的自动监测，监测数据自动存储、自动分析和异常状态自动报警，并对设备故障进行早期诊断与趋势预测，为实现基于核心感知设备状态的预知维修、风险预防提供标准量化的基础数据。支撑、监控气体传感器全生命周期应用于物联网的量值可靠、稳定运行，有较好的推广应用价值。
[知识产权]
实用新型专利：一种气体传感器用监测校准装置 专利号：ZL 2023 2 1096703.X
