CN110361439A - 气体浓度测量装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种气体浓度测量装置及其控制方法，该气体浓度测量装置包括零气入口、待测气体入口、气体传感器、气体管路、第一流量控制器、第二流量控制器、混匀器和控制器；第一流量控制器、第二流量控制器和气体传感器分别与控制器通信连接，混匀器与控制器电连接。本发明实施例的技术方案解决了现有技术中由于气体传感器持续检测待测气体引起的使用寿命快速缩短，测量准确性显著下降，甚至无法继续使用的技术问题，实现了延长气体浓度测量装置的使用寿命，保持测量的准确性，使气体浓度测量装置能够持续使用。

Description

气体浓度测量装置及其控制方法

技术领域

本发明实施例涉及气体检测技术，尤其涉及一种气体浓度测量装置及其控制方法。

背景技术

气体传感器广泛应用于气体浓度的测量，常用的气体传感器包括电化学传感器，电化学传感器通过与待测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。典型的电化学传感器由传感电极(或工作电极)和反电极组成，并由一个薄电解层隔开。待检测气体首先通过微小的毛管型开孔与传感器发生反应，然后通过疏水屏障层，最终到达电极表面。采用这种方法可以允许待测气体与传感电极发生反应，以形成充分的电信号，同时防止电解质漏出传感器。

气体传感器的预期寿命取决于几个因素，包括待测气体和传感器的使用环境条件。一般而言，气体传感器规定的预期寿命为一至三年。实际应用中，由于气体传感器通常持续测量待测气体，导致其寿命快速缩短。当气体传感器达到使用寿命时，其测量准确性会显著下降，导致无法继续使用。

发明内容

本发明实施例提供一种气体浓度测量装置及其控制方法，以实现延长气体浓度测量装置的使用寿命，保持测量的准确性，使气体浓度测量装置能够持续使用。

第一方面，本发明实施例提供了一种气体浓度测量装置，该气体浓度测量装置包括：零气入口、待测气体入口、气体传感器、气体管路、第一流量控制器、第二流量控制器、混匀器和控制器；

所述混匀器包括第一入口、第二入口和混匀器出口，所述第一流量控制器设置于所述零气入口和所述第一入口之间的气体管路上，所述第二流量控制器设置于所述待测气体入口和所述第二入口之间的气体管路上，所述气体传感器设置于所述混匀器出口连接的气体管路上，所述第一流量控制器、所述第二流量控制器和所述气体传感器分别与所述控制器通信连接，所述混匀器与所述控制器电连接。

可选的，所述零气不含有所述待测气体或干扰气体。

可选的，所述控制器能够根据所述气体传感器检测的待测气体的浓度值，通过所述第一流量控制器控制通入所述气体传感器的零气的流量，以及通过所述第二流量控制器控制通入所述气体传感器的待测气体的流量。

可选的，该气体浓度测量装置还包括：

第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设置于所述混匀器出口和所述气体传感器之间的气体管道，所述第二阀门设置于所述气体传感器之后的气体管道，所述第一阀门和所述第二阀门分别与所述控制器电连接；

所述控制器还用于控制所述第一阀门和所述第二阀门的开启或关闭。

可选的，该气体浓度测量装置还包括：

排空装置，所述第二阀门通过所述气体管路连接所述排空装置。

可选的，所述气体浓度测量装置不用于检测待测气体时，所述控制器还用于通过所述第一流量控制器控制零气通入并清洗所述气体传感器后，控制所述第一阀门和所述第二阀门关闭。

可选的，所述控制器还用于在所述待测气体的浓度值大于设定阈值时，通过所述第一流量控制器控制通入的零气的流量值为第一设定值，以使所述气体传感器的检测结果处于预设数值区间。

可选的，所述控制器还用于确定通入零气后所述待测气体的浓度值，通入零气后所述待测气体的浓度值为：y2＝y1/(m/(m+n))；

其中，y2为通入零气后所述待测气体的浓度值，y1为通入零气前所述气体传感器检测的待测气体的浓度值，m为所述待测气体的流量值，n为所述第一设定值。

可选的，所述控制器还用于通过所述第一流量控制器控制零气通入所述气体传感器，获取所述气体传感器对应的检测值，并根据所述检测值校正所述气体传感器。

第二方面，本发明实施例还提供了一种气体浓度测量装置的控制方法，所述气体浓度测量装置包括：零气入口、待测气体入口、气体传感器、气体管路、第一流量控制器、第二流量控制器、混匀器和控制器；所述混匀器包括第一入口、第二入口和混匀器出口，所述第一流量控制器设置于所述零气入口和所述第一入口之间的气体管路上，所述第二流量控制器设置于所述待测气体入口和所述第二入口之间的气体管路上，所述气体传感器设置于所述混匀器出口连接的气体管路上，所述第一流量控制器、所述第二流量控制器和所述气体传感器分别与所述控制器通信连接，所述混匀器与所述控制器电连接；

所述控制方法包括：

所述控制器根据所述气体传感器检测的待测气体的浓度值，通过所述第一流量控制器控制通入所述气体传感器的零气的流量，以及通过所述第二流量控制器控制通入所述气体传感器的待测气体的流量。

可选的，所述气体浓度测量装置还包括：第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设置于所述混匀器出口和所述气体传感器之间的气体管道，所述第二阀门设置于所述气体传感器之后的气体管道，所述第一阀门和所述第二阀门分别与所述控制器电连接；

所述控制方法还包括：

所述控制器控制所述第一阀门和所述第二阀门的开启或关闭。

可选的，所述控制方法还包括：

所述气体浓度测量装置不用于检测待测气体时，所述控制器通过所述第一流量控制器控制零气通入并清洗所述气体传感器后，控制所述第一阀门和所述第二阀门关闭。

可选的，所述控制方法还包括：

所述控制器在所述待测气体的浓度值大于设定阈值时，通过所述第一流量控制器控制通入的零气的流量值为第一设定值，以使所述气体传感器的检测结果处于预设数值区间。

可选的，所述控制方法还包括：

所述控制器确定通入零气后所述待测气体的浓度值，通入零气后所述待测气体的浓度值为：y2＝y1/(m/(m+n))；

其中，y2为通入零气后所述待测气体的浓度值，y1为通入零气前所述气体传感器检测的待测气体的浓度值，m为所述待测气体的流量值，n为所述第一设定值。

可选的，所述控制方法还包括：

所述控制器通过所述第一流量控制器控制零气通入所述气体传感器的零气的流量，获取所述气体传感器检测的零气的浓度值对应的检测值，并根据所述检测值零气的浓度值校正所述气体传感器。

本发明实施例提供了一种气体浓度测量装置及其控制方法，该气体浓度测量装置包括零气入口、待测气体入口、气体传感器、气体管路、第一流量控制器、第二流量控制器、混匀器和控制器，通过控制器控制第一流量控制器、第二流量控制器和混匀器，使待测气体通过待测气体入口进入气体管路，使零气通过零气入口进入气体管路，通过气体传感器检测经零气稀释后的待测气体的浓度，并通过控制器计算待测气体的实际浓度值，解决了现有技术中由于气体传感器持续检测待测气体引起的使用寿命快速缩短，测量准确性显著下降，甚至无法继续使用的技术问题，实现了延长气体浓度测量装置的使用寿命，保持测量的准确性，使气体浓度测量装置能够持续使用。

附图说明

图1是本发明实施例中提供的一种气体浓度测量装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中提供的另一种气体浓度测量装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中提供的另一种气体浓度测量装置的结构示意图；

图4是本发明实施例中提供的一种气体浓度测量装置的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本发明实施例提供的一种气体浓度测量装置的结构示意图，如图1所示，该气体浓度测量装置包括：零气入口A、待测气体入口B、气体传感器10、气体管路(参见图1中斜线部分)、第一流量控制器20、第二流量控制器30、混匀器40和控制器50；

混匀器40包括第一入口C1、第二入口C2和混匀器出口C3，第一流量控制器20设置于零气入口A和第一入口C1之间的气体管路上，第二流量控制器30设置于待测气体入口B和第二入口C2之间的气体管路上，气体传感器10设置于混匀器出口C3连接的气体管路上，第一流量控制器20、第二流量控制器30和气体传感器10分别与控制器50通信连接(图1通过虚线连接线示出)，混匀器40与控制器50电连接(图1通过虚线连接线示出)。

具体的，零气入口A能够通入零气，待测气体入口B能够通入待检测的气体，第一流量控制器20可以用于控制经零气入口A通入气体管路的零气的流量，第二流量控制器30可以用于控制经待测气体入口B通入气体管路的待测气体的流量，第一流量控制器20和第二流量控制器30控制气体流量的方式，例如，零气入口A和待测气体入口B内部均可以设置分别与第一流量控制器20和第二流量控制器30电连接的阀门，第一流量控制器20和第二流量控制器30可以分别控制对应的阀门的开度，来控制零气入口A和待测气体入口B通入的气体的流量，混匀器40可以将第一入口C1和第二入口C2通入的气体快速混合均匀之后通过混匀器出口C3排出，气体传感器10可以是电化学传感器，能够检测待测气体的浓度值，控制器50可以接收气体传感器10输出的信号，并控制第一流量控制器20、第二流量控制器30和混匀器40。

示例性的，图1所示气体浓度测量装置的工作原理为：控制器50可以通过控制第二流量控制器30使待测气体经待测气体入口B通入气体浓度测量装置的气体管路，通过控制第一流量控制器20使零气经零气入口A通入气体管路，混匀器40能够将第一入口C1通入的零气，和第二入口C2通入的待测气体快速混合均匀，并通过混匀器出口C3排出经零气稀释后的待测气体，气体传感器10可以检测经零气稀释后的待测气体的浓度值，生成浓度信号并输出至控制器50，控制器50能够计算出待测气体的实际浓度值，由于气体传感器10暴露在高浓度的待测气体中时，气体传感器10中的电解质的消耗会显著加快，导致其寿命快速缩短，当气体传感器10达到使用寿命时，测量准确性会显著下降，导致气体浓度测量装置不可使用，因此，将经零气稀释后的待测气体通入气体传感器10能够减慢气体传感器10中的电解质消耗，延长该气体浓度测量装置的使用寿命，保持测量的准确性，以使气体浓度测量装置能够持续使用。

本发明实施例提供的气体浓度测量装置包括零气入口、待测气体入口、气体传感器、气体管路、第一流量控制器、第二流量控制器、混匀器和控制器，通过控制器控制第一流量控制器、第二流量控制器和混匀器，使待测气体通过待测气体入口进入气体管路，使零气通过零气入口进入气体管路，通过气体传感器检测经零气稀释后的待测气体的浓度，并通过控制器计算待测气体的实际浓度值，解决了现有技术中由于气体传感器持续检测待测气体引起的使用寿命快速缩短，测量准确性显著下降，甚至无法继续使用的技术问题，实现了延长气体浓度测量装置的使用寿命，保持测量的准确性，使气体浓度测量装置能够持续使用。

可选的，如图1所示，在上述技术方案的基础上，零气不含有待测气体或干扰气体。示例性的，零气通入进入气体传感器10时，可以使气体传感器10的测量结果显示为零。零气为不含有待测气体成分或其他干扰气体成分的气体，例如，零气可以是不含待测气体成分的高纯氮或清洁空气，零气通入后不会消耗气体传感器10中的电解质，这样，相较于直接将高浓度的待测气体通入气体传感器10，通过混匀器40将待测气体经零气稀释后再通入气体传感器10，可以减慢气体传感器10中的电解质消耗，从而延长气体传感器10的寿命。

可选的，继续参考图1，在上述技术方案的基础上，控制器50能够根据气体传感器10检测的待测气体的浓度值，通过第一流量控制器20控制通入气体传感器10的零气的流量，以及通过第二流量控制器30控制通入气体传感器10的待测气体的流量。

示例性的，控制器50可以根据气体传感器10检测的待测气体的浓度值，在待测气体的浓度值过高，可能会引起气体传感器10中的电解质迅速消耗时，通过第一流量控制器20控制通入气体传感器10的零气的流量，以及通过第二流量控制器30控制通入气体传感器10的待测气体的流量，实现按比例混合通入的零气和待测气体，以稀释待测气体，并根据气体传感器10检测的待测气体的浓度值，以及通入的零气的流量值和待测气体的流量值及其混合比例，确定待测气体的实际浓度值。

可选的，如图1所示，在上述技术方案的基础上，控制器50还用于在待测气体的浓度值大于设定阈值时，通过第一流量控制器20控制通入的零气的流量值为第一设定值，以使气体传感器10的检测结果处于预设数值区间。

具体的，由于待测气体的浓度值过高时，会引起气体传感器10中的电解质迅速消耗，设定阈值可以是通过控制器50预设的不会引起气体传感器10中的电解质迅速消耗的待测气体的浓度的设定阈值，相应的，预设数值区间对应为当前浓度的待测气体不会引起气体传感器10中的电解质迅速消耗的预设数值区间，例如，气体传感器10具有一定量程，可以是0-R，对应的，预设数值区间可以是0.5R-0.8R，或气体传感器10可以检测的气体浓度范围是0-100％，对应的，预设数值区间可以是50％-80％，上述设定阈值和预设数值区间的具体大小可以结合气体传感器10的参数和待测气体的类型进行确定，本发明实施例对此不进行限制。

示例性的，控制器50通过第二流量控制器30使待测气体通过待测气体入口B通入气体浓度测量装置，气体传感器10根据检测的待测气体的浓度值生成包括待测气体浓度值的浓度信号并输出至控制器50，若待测气体的浓度值大于设定阈值，控制器50可以通过第一流量控制器20控制通入的零气的流量值为第一设定值，并通过第二流量控制器30继续控制剩余待测气体通入，使混匀器40将待测气体经零气稀释后再继续通入气体传感器10，以使气体传感器10的检测结果处于预设数值区间；可选的，控制器50还用于在待测气体的浓度值小于或等于设定阈值时，通过第一流量控制器20控制零气入口A不通入零气。这样，首先通入待测气体，由于气体传感器10响应很快，在检测到待测气体浓度值低于设定阈值时，不会引起气体传感器10中的电解质消耗过快，无需通入零气稀释待测气体，在检测到待测气体浓度值高于设定阈值时，会迅速消耗气体传感器10中的电解质，因此通入零气，通过零气稀释剩余待测气体后再检测，以减慢气体传感器10中的电解质消耗，延长气体传感器10的使用寿命。

可选的，继续参考图1，在上述技术方案的基础上，控制器50还用于确定通入零气后待测气体的浓度值，通入零气后待测气体的浓度值为：

y2＝y1/(m/(m+n))；

其中，y2为通入零气后待测气体的浓度值，y1为通入零气前气体传感器10检测的待测气体的浓度值，m为待测气体的流量值，n为第一设定值。

示例性的，通入零气前，若气体传感器10检测的首先通入的待测气体的浓度值为y1，且y1大于设定阈值，则控制器50通过第一流量控制器20控制零气通入，且零气的流量值为第一设定值n，控制器50通过第二流量控制器30控制待测气体继续通入，且待测气体的流量值为m，则稀释比例为k＝m:n，气体传感器10检测经零气稀释后的待测气体的浓度值为y2，由于待测气体的目标组分的质量在稀释前和稀释后是相等的，所以有：

m*y2＝(m+n)*y1；

所以，y2*(m/(m+n))＝y1；

则y2＝y1/(m/(m+n))；

又有k＝m:n，

故y2也可表示为：y2＝y1/(k/(k+1))。

图2是本发明实施例提供的另一种气体浓度测量装置的结构示意图，可选的，如图2所示，在上述技术方案的基础上，气体浓度测量装置还包括：第一阀门60和第二阀门70，第一阀门60设置于混匀器出口C3和气体传感器10之间的气体管道，第二阀门70设置于气体传感器10之后的气体管道，第一阀门60和第二阀门70分别与控制器50电连接；

控制器50还用于控制第一阀门60和第二阀门70的开启或关闭。

示例性的，第一阀门60可以与气体传感器10的气体入口连通，第二阀门70可以与气体传感器10的气体出口连通，控制器50控制第一阀门60开启后，可以使混匀器出口C3排出的气体通入气体传感器10，控制器50控制第二阀门70开启后，可以使气体传感器10内完成测量浓度值的气体排出。

可选的，继续参考图2，在上述技术方案的基础上，气体浓度测量装置不用于检测待测气体时，控制器50还用于通过第一流量控制器20控制零气通入并清洗气体传感器10后，控制第一阀门60和第二阀门70关闭。

示例性的，在气体浓度测量装置不需要高频快速检测待测气体的浓度值的情景下，控制器50可以通过第二流量控制器30控制待测气体入口B不通入待测气体，同时通过第一流量控制器20控制零气通入气体管路，使得零气经过第一入口C1和混匀器出口C3通入气体传感器10，由于此时气体传感器10中只含有零气，气体传感器10中的电解质损耗速度降低到最低，可以清洗并有效延长气体传感器10的寿命，进一步的，为了节约零气的使用量，在确保气体传感器10已经被零气清洗干净后，可以控制器50控制第一阀门60和第二阀门70关闭，这样既能保持零气对气体传感器10的保护，又避免了零气的浪费。

图3是本发明实施例提供的另一种气体浓度测量装置的结构示意图，可选的，如图3所示，在上述技术方案的基础上，气体浓度测量装置还包括：排空装置80，第二阀门70通过气体管路连接排空装置80。

示例性的，气体浓度测量装置完成待测气体的浓度检测后，若需要排空或收集检测后的待测气体，可以设置排空装置80，通过控制器50控制第二阀门70开启，使得待测气体能够通过气体管路进入排空装置80，可选的，还可以设置排空装置80的气体出口通过气体管路与其他设备连通，通过气体管路将排空装置80中收集的气体排出到其他设备以供存储或使用。

可选的，如图1-3所示，在上述技术方案的基础上，控制器50还用于通过第一流量控制器20控制零气通入气体传感器10，获取气体传感器10对应的检测值，并根据检测值校正气体传感器10。

示例性的，在气体浓度测量装置不进行气体浓度检测时，可以通过通入零气对气体浓度测量装置进行零点校准，具体的，控制器50可以通过第一流量控制器20控制零气通入气体传感器10，其中，通入零气的时间应大于气体传感器10的响应时间，获取气体传感器10对应的检测值，并根据该检测值校正气体传感器10，例如，若气体传感器10对应的检测值为零，说明气体传感器10的测量精度较高，无需零点校正，若气体传感器10对应的检测值为Z0，说明气体传感器10的测量结果不精确，后续继续使用气体浓度测量装置检测待测气体的浓度时，应在测量结果的基础上减去Z0，才是待测气体的实际浓度值。

图4是本发明实施例提供的一种气体浓度测量装置的控制方法的流程示意图，该气体浓度测量装置的控制方法用于控制本发明实施例提供的气体浓度测量装置，如图1和图4所示，该气体浓度测量装置包括：零气入口A、待测气体入口B、气体传感器10、气体管路、第一流量控制器20、第二流量控制器30、混匀器40和控制器50；混匀器40包括第一入口C1、第二入口C2和混匀器出口C3，第一流量控制器20设置于零气入口A和第一入口C1之间的气体管路上，第二流量控制器30设置于待测气体入口B和第二入口C2之间的气体管路上，气体传感器10设置于混匀器出口C3连接的气体管路上，第一流量控制器20、第二流量控制器30和气体传感器10分别与控制器50通信连接，混匀器40与控制器50电连接；

该气体浓度测量装置的控制方法包括：

步骤S110、控制器50根据气体传感器10检测的待测气体的浓度值，通过第一流量控制器20控制通入气体传感器10的零气的流量。

示例性的，参考图1和图4，控制器50可以根据气体传感器10检测的待测气体的浓度值，在待测气体的浓度值过高，可能会引起气体传感器10中的电解质迅速消耗时，通过第一流量控制器20控制通入气体传感器10的零气的流量。

步骤S120、控制器50通过第二流量控制器30控制通入气体传感器10的待测气体的流量。

示例性的，参考图1和图4，控制器50可以通过第二流量控制器30控制通入气体传感器10的待测气体的流量，实现按比例混合通入的零气和待测气体，以稀释待测气体，并根据气体传感器10检测的待测气体的浓度值，以及通入的零气的流量值和待测气体的流量值及其混合比例，确定待测气体的实际浓度值。

需要说明的是，本发明实施例对步骤S110中控制器50通过第一流量控制器20控制通入的零气的流量和步骤S120中控制器50通过第二流量控制器30控制通入的待测气体的流量执行的先后顺序并不加以限定，控制器50还可以同时通过第一流量控制器20和第二流量控制器30控制通入的零气和待测气体的流量。

本发明实施例提供的气体浓度测量的控制方法用于控制本发明实施例提供的气体浓度测量装置，该气体浓度测量装置包括零气入口、待测气体入口、气体传感器、气体管路、第一流量控制器、第二流量控制器、混匀器和控制器，通过控制器控制第一流量控制器、第二流量控制器和混匀器，使待测气体通过待测气体入口进入气体管路，使零气通过零气入口进入气体管路，通过气体传感器检测经零气稀释后的待测气体的浓度，并通过控制器计算待测气体的实际浓度值，解决了现有技术中由于气体传感器持续检测待测气体引起的使用寿命快速缩短，测量准确性显著下降，甚至无法继续使用的技术问题，实现了延长气体浓度测量装置的使用寿命，保持测量的准确性，使气体浓度测量装置能够持续使用。

可选的，参考图1，在上述技术方案的基础上，该气体浓度测量装置的控制方法还包括：

控制器50在待测气体的浓度值大于设定阈值时，通过第一流量控制器20控制通入的零气的流量值为第一设定值，以使气体传感器10的检测结果处于预设数值区间。

示例性的，控制器50通过第二流量控制器30使待测气体通过待测气体入口B通入气体浓度测量装置，气体传感器10根据检测的待测气体的浓度值生成包括待测气体浓度值的浓度信号并输出至控制器50，若待测气体的浓度值大于设定阈值，控制器50可以通过第一流量控制器20控制通入的零气的流量值为第一设定值，并通过第二流量控制器30继续控制剩余待测气体通入，使混匀器40将待测气体经零气稀释后再继续通入气体传感器10，以使气体传感器10的检测结果处于预设数值区间；可选的，控制器50还用于在待测气体的浓度值小于或等于设定阈值时，通过第一流量控制器20控制零气入口A不通入零气。这样，首先通入待测气体，由于气体传感器10响应很快，在检测到待测气体浓度值低于设定阈值时，不会引起气体传感器10中的电解质消耗过快，无需通入零气稀释待测气体，在检测到待测气体浓度值高于设定阈值时，会迅速消耗气体传感器10中的电解质，因此通入零气，通过零气稀释剩余待测气体后再检测，以减慢气体传感器10中的电解质消耗，延长气体传感器10的使用寿命。

可选的，继续参考图1，在上述技术方案的基础上，该气体浓度测量装置的控制方法还包括：

控制器50确定通入零气后待测气体的浓度值，通入零气后待测气体的浓度值为：y2＝y1/(m/(m+n))；

其中，y2为通入零气后待测气体的浓度值，y1为通入零气前气体传感器10检测的待测气体的浓度值，m为待测气体的流量值，n为第一设定值。

示例性的，通入零气前，若气体传感器10检测的首先通入的待测气体的浓度值为y1，且y1大于设定阈值，则控制器50通过第一流量控制器20控制零气通入，且零气的流量值为第一设定值n，控制器50通过第二流量控制器30控制待测气体继续通入，且待测气体的流量值为m，则稀释比例为k＝m:n，气体传感器10检测经零气稀释后的待测气体的浓度值为y2，由于待测气体的目标组分的质量在稀释前和稀释后是相等的，所以有：

m*y2＝(m+n)*y1；

所以，y2*(m/(m+n))＝y1；

则y2＝y1/(m/(m+n))；

又有k＝m:n，

故y2也可表示为：y2＝y1/(k/(k+1))。

可选的，参考图2，在上述技术方案的基础上，气体浓度测量装置还包括：第一阀门60和第二阀门70，第一阀门60设置于混匀器出口C3和气体传感器10之间的气体管道，第二阀门70设置于气体传感器10之后的气体管道，第一阀门60和第二阀门70分别与控制器50电连接；

该气体浓度测量装置的控制方法还包括：

控制器50控制第一阀门60和第二阀门70的开启或关闭。

示例性的，第一阀门60可以与气体传感器10的气体入口连通，第二阀门70可以与气体传感器10的气体出口连通，控制器50控制第一阀门60开启后，可以使混匀器出口C3排出的气体通入气体传感器10，控制器50控制第二阀门70开启后，可以使气体传感器10内完成测量浓度值的气体排出。

可选的，继续参考图2，在上述技术方案的基础上，该气体浓度测量装置的控制方法还包括：

气体浓度测量装置不用于检测待测气体时，控制器50通过第一流量控制器20控制零气通入并清洗气体传感器10后，控制第一阀门60和第二阀门70关闭。

示例性的，在气体浓度测量装置不需要高频快速检测待测气体的浓度值的情景下，控制器50可以通过第二流量控制器30控制待测气体入口B不通入待测气体，同时通过第一流量控制器20控制零气通入气体管路，使得零气经过第一入口C1和混匀器出口C3通入气体传感器10，由于此时气体传感器10中只含有零气，气体传感器10中的电解质损耗速度降低到最低，可以清洗并有效延长气体传感器10的寿命，进一步的，为了节约零气的使用量，在确保气体传感器10已经被零气清洗干净后，可以控制器50控制第一阀门60和第二阀门70关闭，这样既能保持零气对气体传感器10的保护，又避免了零气的浪费。

可选的，继续参考图1-3，在上述技术方案的基础上，该气体浓度测量装置的控制方法还包括：

控制器50通过第一流量控制器20控制零气通入气体传感器10的零气的流量，获取气体传感器10检测的零气的浓度值对应的检测值，并根据检测值零气的浓度值校正气体传感器10。

示例性的，在气体浓度测量装置不进行气体浓度检测时，可以通过通入零气对气体浓度测量装置进行零点校准，具体的，控制器50可以通过第一流量控制器20控制零气通入气体传感器10，其中，通入零气的时间应大于气体传感器10的响应时间，获取气体传感器10对应的检测值，并根据该检测值校正气体传感器10，例如，若气体传感器10对应的检测值为零，说明气体传感器10的测量精度较高，无需零点校正，若气体传感器10对应的检测值为Z0，说明气体传感器10的测量结果不精确，后续继续使用气体浓度测量装置检测待测气体的浓度时，应在测量结果的基础上减去Z0，才是待测气体的实际浓度值。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (15)

1.一种气体浓度测量装置，其特征在于，包括：零气入口、待测气体入口、气体传感器、气体管路、第一流量控制器、第二流量控制器、混匀器和控制器；

所述混匀器包括第一入口、第二入口和混匀器出口，所述第一流量控制器设置于所述零气入口和所述第一入口之间的气体管路上，所述第二流量控制器设置于所述待测气体入口和所述第二入口之间的气体管路上，所述气体传感器设置于所述混匀器出口连接的气体管路上，所述第一流量控制器、所述第二流量控制器和所述气体传感器分别与所述控制器通信连接，所述混匀器与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的气体浓度测量装置，其特征在于，所述零气不含有所述待测气体或干扰气体。

3.根据权利要求1所述的气体浓度测量装置，其特征在于，所述控制器能够根据所述气体传感器检测的待测气体的浓度值，通过所述第一流量控制器控制通入所述气体传感器的零气的流量，以及通过所述第二流量控制器控制通入所述气体传感器的待测气体的流量。

4.根据权利要求1所述的气体浓度测量装置，其特征在于，还包括：

第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设置于所述混匀器出口和所述气体传感器之间的气体管道，所述第二阀门设置于所述气体传感器之后的气体管道，所述第一阀门和所述第二阀门分别与所述控制器电连接；

所述控制器还用于控制所述第一阀门和所述第二阀门的开启或关闭。

5.根据权利要求4所述的气体浓度测量装置，其特征在于，还包括：

排空装置，所述第二阀门通过所述气体管路连接所述排空装置。

6.根据权利要求4所述的气体浓度测量装置，其特征在于，所述气体浓度测量装置不用于检测待测气体时，所述控制器还用于通过所述第一流量控制器控制零气通入并清洗所述气体传感器后，控制所述第一阀门和所述第二阀门关闭。

7.根据权利要求1所述的气体浓度测量装置，其特征在于，所述控制器还用于在所述待测气体的浓度值大于设定阈值时，通过所述第一流量控制器控制通入的零气的流量值为第一设定值，以使所述气体传感器的检测结果处于预设数值区间。

8.根据权利要求7所述的气体浓度测量装置，其特征在于，所述控制器还用于确定通入零气后所述待测气体的浓度值，通入零气后所述待测气体的浓度值为：y2＝y1/(m/(m+n))；

其中，y2为通入零气后所述待测气体的浓度值，y1为通入零气前所述气体传感器检测的待测气体的浓度值，m为所述待测气体的流量值，n为所述第一设定值。

9.根据权利要求1所述的气体浓度测量装置，其特征在于，所述控制器还用于通过所述第一流量控制器控制零气通入所述气体传感器，获取所述气体传感器对应的检测值，并根据所述检测值校正所述气体传感器。

10.一种气体浓度测量装置的控制方法，其特征在于，所述气体浓度测量装置包括：零气入口、待测气体入口、气体传感器、气体管路、第一流量控制器、第二流量控制器、混匀器和控制器；所述混匀器包括第一入口、第二入口和混匀器出口，所述第一流量控制器设置于所述零气入口和所述第一入口之间的气体管路上，所述第二流量控制器设置于所述待测气体入口和所述第二入口之间的气体管路上，所述气体传感器设置于所述混匀器出口连接的气体管路上，所述第一流量控制器、所述第二流量控制器和所述气体传感器分别与所述控制器通信连接，所述混匀器与所述控制器电连接；

所述控制方法包括：

所述控制器根据所述气体传感器检测的待测气体的浓度值，通过所述第一流量控制器控制通入所述气体传感器的零气的流量，以及通过所述第二流量控制器控制通入所述气体传感器的待测气体的流量。

11.根据权利要求10所述的气体浓度测量装置的控制方法，其特征在于，所述气体浓度测量装置还包括：第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设置于所述混匀器出口和所述气体传感器之间的气体管道，所述第二阀门设置于所述气体传感器之后的气体管道，所述第一阀门和所述第二阀门分别与所述控制器电连接；

所述控制方法还包括：

所述控制器控制所述第一阀门和所述第二阀门的开启或关闭。

12.根据权利要求11所述的气体浓度测量装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

所述气体浓度测量装置不用于检测待测气体时，所述控制器通过所述第一流量控制器控制零气通入并清洗所述气体传感器后，控制所述第一阀门和所述第二阀门关闭。

13.根据权利要求10所述的气体浓度测量装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

所述控制器在所述待测气体的浓度值大于设定阈值时，通过所述第一流量控制器控制通入的零气的流量值为第一设定值，以使所述气体传感器的检测结果处于预设数值区间。

14.根据权利要求13所述的气体浓度测量装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

所述控制器确定通入零气后所述待测气体的浓度值，通入零气后所述待测气体的浓度值为：y2＝y1/(m/(m+n))；

其中，y2为通入零气后所述待测气体的浓度值，y1为通入零气前所述气体传感器检测的待测气体的浓度值，m为所述待测气体的流量值，n为所述第一设定值。

15.根据权利要求10所述的气体浓度测量装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

所述控制器通过所述第一流量控制器控制零气通入所述气体传感器的零气的流量，获取所述气体传感器检测的零气的浓度值对应的检测值，并根据所述检测值零气的浓度值校正所述气体传感器。