一种响应时间计时系统和测试系统的制作方法

1.本实用新型涉及响应时间检测领域，特别是涉及一种响应时间计时系统和测试系统。


背景技术：

2.气体传感器模块主要将包括甲烷、氢气、一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、氨气、voc等气体的种类和/或浓度转换成电信号输出。随着材料科学和微电子系统工艺的发展，对气体传感器的检测能力要求逐渐提高。
3.现有技术无法达到目前气体传感器和报警器的相关标准。以氢燃料电池汽车用氢气传感器模块为例，按照车规级标准，其响应时间应低于3秒，而在目前气体传感器的相关标准中，涉及的响应时间测试要求为30秒或60秒，远超标准规定的响应时间。现有技术通过人工电子秒表手动计时的方式，响应时间的测量速度和精确度都较低。


技术实现要素：

4.本实用新型主要解决的技术问题是提供一种响应时间计时系统，能够解决现有人工手动计时存在的上述问题。
5.本实用新型实施例提供了一种响应时间计时系统，包括：
6.配气系统100和控制计时系统200；
7.配气系统100包括输气结构101和气体传感器102；输气结构101用于向气体传感器102输送气体；
8.控制计时系统200包括计时模块201、控制模块202和信号采集与处理模块203；控制模块202分别与输气结构101和计时模块201连接；控制模块202用于控制输气结构101启停和控制计时模块201开始计时；信号采集与处理模块203分别与气体传感器102和计时模块201连接；信号采集与处理模块203用于获取和处理气体传感器102的电信号和控制计时模块201停止计时。
9.可选的，气体传感器102的电信号包括电压信号和/或电流信号。
10.可选的，输气结构101包括连接的动态配气结构1011和气泵1012；动态配气结构1011用于提供气体；气泵1012用于输送预设流量的气体至气体传感器102；气泵1012的预设流量的范围包括0升/分钟-1升/分钟。
11.可选的，输气结构101还包括气体传输调节部件1013；气体传输调节部件1013设置于动态配气结构1011和气泵1012之间；当动态配气结构1011提供的气体的流量大于气泵1012的流量时，气体调节部件用于排出多余流量的气体；气体调节部件包括三通排空件，比如，当气泵1012的流量是0.5升/分钟，动态配气结构1011提供的气体的流量是0.8升/分钟时，气体调节部件用于排出多余0.3升/分钟流量的气体。
12.可选的，气体传感器102上设置有隔离部件103；隔离部件103用于减少干扰因素对气体传感器102产生的干扰；干扰因素包括风；隔离部件103包括标定罩。
13.可选的，隔离部件103上设置有气体输送部件104；气体输送部件104用于在预设时间范围内输送气体至气体传感器102；气体输送部件104包括微型采样泵。
14.可选的，当配气系统100处于工作状态时，控制模块202用于控制输气结构101开启；信号采集与处理模块203用于获取气体传感器102电信号的稳定值；工作状态为动态配气结构1011提供的气体的流量大于气泵1012的流量。
15.可选的，当气体传感器102裸露于空气中时，信号采集与处理模块203用于获取气体传感器102电信号的基础值。
16.可选的，当气体传感器102的电信号为基础值时，控制模块202用于控制输气结构101开启和控制计时模块201开始计时；当气体传感器102的电信号达到设定值时，信号采集与处理模块203用于获取气体传感器102的电信号和控制计时模块201停止计时；计时模块201用于基于开始计时和停止计时之间的时间差确定响应时间；设定值基于稳定值确定；响应时间为气体传感器102的电信号从基础值到设定值的时间。
17.本实用新型实施例还提供了一种响应时间测试系统，包括上述响应时间计时系统；响应时间测试系统还包括显示模块300；显示模块300与控制计时系统200连接，显示模块300用于读取和显示控制计时系统200的数据；数据包括气体传感器102的电信号和响应时间；响应时间通过计时模块201基于开始计时和停止计时之间的时间差确定。
18.本实用新型的有益效果是：通过控制模块202分别与输气结构101和计时模块201连接；控制模块202用于控制输气结构101启停和控制计时模块201开始计时；信号采集与处理模块203分别与气体传感器102和计时模块201连接；信号采集与处理模块203用于获取和处理气体传感器102的电信号和控制计时模块201停止计时，实现气体传感器102响应时间自动计时，响应时间不超过预设时间范围下限，提高了气体传感器102响应时间的检测速度和精确度。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
20.图1是本实用新型实施例提供的一种响应时间计时系统的结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例提供的一种输气结构的结构示意图；
22.图3是本实用新型实施例提供的一种输气结构的结构示意图；
23.图4是本实用新型实施例提供的一种隔离部件位置示意图；
24.图5是本实用新型实施例提供的一种气体输送部件位置示意图；
25.图6是本实用新型实施例提供的一种响应时间测试系统的结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提
下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.请参阅图1，图1是本实用新型实施例提供的一种响应时间计时系统的结构示意图，该响应时间计时系统包括配气系统100和控制计时系统200。其中，该配气系统100包括输气结构101和气体传感器102。输气结构101用于向气体传感器102输送气体，气体可以是甲烷、氢气、一氧化碳、硫化氢、二氧化碳、氨气、voc等气体。该控制计时系统200包括计时模块201、控制模块202和信号采集与处理模块203；控制模块202分别与输气结构101和计时模块201连接；控制模块202用于控制输气结构101启停和控制计时模块201开始计时；信号采集与处理模块203分别与气体传感器102和计时模块201连接；信号采集与处理模块203用于获取和处理气体传感器102的电信号和控制计时模块201停止计时。如此，通过自动计时提高气体传感器102响应时间的检测速度和精确度。
29.本实用新型实施例中，气体传感器102的电信号采用的是电压信号，本实施例中电信号的选择仅是说明性的，可使用电压信号和/或电流信号。
30.一种可选的实施方式中，如图2所示，输气结构101包括连接的动态配气结构1011和气泵1012；可选的，连接管路的材质包括聚四氟乙烯和/或不锈钢。动态配气结构1011用于提供气体；气泵1012用于输送预设流量的气体至气体传感器102；气泵1012的预设流量的范围包括0升/分钟-1升/分钟。
31.一种可选的实施方式中，如图3所示，输气结构101还包括气体传输调节部件1013；气体传输调节部件1013设置于动态配气结构1011和气泵1012之间；当动态配气结构1011提供的气体的流量大于气泵1012的流量时，气体传输调节部件1013用于排出多余流量的气体；气体调节部件包括三通排空件。比如，当动态配气结构1011提供的气体的流量是0.8升/分钟，气泵1012的流量是0.5升/分钟时，气体调节部件用于排出多余流量0.3升/分钟的气体。可选的，三通排空件的管路长度可以设置为4米，用以减少该三通排空件排除多余气体时对气体传感器102的影响。
32.一种可选的实施方式中，如图4所示，气体传感器102上设置有隔离部件103；隔离部件103用于减少干扰因素对气体传感器102产生的干扰；干扰因素包括风；隔离部件103包括标定罩。
33.一种可选的实施方式中，如图5所示，隔离部件103上设置有气体输送部件104；气体输送部件104用于在预设时间范围内输送气体至气体传感器102；气体输送部件104包括微型采样泵。可选的，预设时间设置为0.2秒，该预设时间为气体传感器102响应时间的下限。
34.本实用新型实施例中，当配气系统100处于工作状态，即动态配气结构1011提供的气体的流量大于气泵1012的流量时，控制模块202用于控制输气结构101开启；信号采集与
处理模块203用于获取气体传感器102电信号的稳定值。
35.当气体传感器102裸露于空气中时，信号采集与处理模块203用于获取气体传感器102电信号的基础值。
36.当气体传感器102的电信号为基础值时，控制模块202用于控制输气结构101开启和控制计时模块201开始计时；当气体传感器102的电信号达到设定值时，信号采集与处理模块203用于获取气体传感器102的电信号和控制计时模块201停止计时；计时模块201用于基于开始计时和停止计时之间的时间差确定响应时间；设定值基于稳定值确定；响应时间为气体传感器102的电信号从基础值到设定值的时间。可选的，设定值可以设置为稳定值的80％。
37.本实用新型还提供一种响应时间测试系统，如图6所示，响应时间测试系统包括上述任一项的响应时间计时系统300和显示模块300。显示模块300与控制计时系统200连接，显示模块300用于读取和显示控制计时系统200的数据；数据包括气体传感器102的电信号和响应时间；响应时间通过计时模块201基于开始计时和停止计时之间的时间差确定。可选的，显示模块300包括计算机，用于可视化气体传感器102的电信号和响应时间。如此，操作人员可以通过计算机控制气泵1012的启停，气体传感器102的电信号和响应时间也会显示在计算机屏幕上。
38.需要说明的是：上述本实用新型实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
39.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
40.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
41.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种响应时间计时系统，其特征在于，包括：配气系统(100)和控制计时系统(200)；所述配气系统(100)包括输气结构(101)和气体传感器(102)；所述输气结构(101)用于向气体传感器(102)输送气体；所述控制计时系统(200)包括计时模块(201)、控制模块(202)和信号采集与处理模块(203)；所述控制模块(202)分别与所述输气结构(101)和所述计时模块(201)连接；所述控制模块(202)用于控制所述输气结构(101)启停和控制所述计时模块(201)开始计时；所述信号采集与处理模块(203)分别与所述气体传感器(102)和所述计时模块(201)连接；所述信号采集与处理模块(203)用于获取和处理所述气体传感器(102)的电信号和控制所述计时模块(201)停止计时。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气体传感器(102)的电信号包括电压信号和/或电流信号。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输气结构(101)包括连接的动态配气结构(1011)和气泵(1012)；所述动态配气结构(1011)用于提供气体；所述气泵(1012)用于输送预设流量的所述气体至所述气体传感器(102)；所述气泵(1012)的预设流量的范围包括0升/分钟-1升/分钟。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述输气结构(101)还包括气体传输调节部件(1013)；所述气体传输调节部件(1013)设置于所述动态配气结构(1011)和所述气泵(1012)之间；当所述动态配气结构(1011)提供的气体的流量大于所述气泵(1012)的流量时，所述气体调节部件用于排出多余流量的气体；所述气体调节部件包括三通排空件。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气体传感器(102)上设置有隔离部件(103)；所述隔离部件(103)用于减少干扰因素对所述气体传感器(102)产生的干扰；所述干扰因素包括风；所述隔离部件(103)包括标定罩。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述隔离部件(103)上设置有气体输送部件(104)；所述气体输送部件(104)用于在预设时间范围内输送气体至所述气体传感器(102)；所述气体输送部件(104)包括微型采样泵。7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，当所述配气系统(100)处于工作状态时，所述控制模块(202)用于控制所述输气结构(101)开启；所述信号采集与处理模块(203)用于获取所述气体传感器(102)电信号的稳定值；所述工作状态为所述动态配气结构(1011)提供的气体的流量大于所述气泵(1012)的流量。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，当所述气体传感器(102)裸露于空气中时，所述信号采集与处理模块(203)用于获取所述气体传感器(102)电信号的基础值。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，当所述气体传感器(102)的电信号为所述
基础值时，所述控制模块(202)用于控制所述输气结构(101)开启和控制所述计时模块(201)开始计时；当所述气体传感器(102)的电信号达到设定值时，所述信号采集与处理模块(203)用于获取所述气体传感器(102)的电信号和控制所述计时模块(201)停止计时；所述计时模块(201)用于基于开始计时和停止计时之间的时间差确定响应时间；所述设定值基于所述稳定值确定；所述响应时间为所述气体传感器(102)的电信号从所述基础值到所述设定值的时间。10.一种响应时间测试系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的响应时间计时系统；所述响应时间测试系统还包括显示模块(300)；所述显示模块(300)与所述控制计时系统(200)连接，所述显示模块(300)用于读取和显示所述控制计时系统(200)的数据；所述数据包括所述气体传感器(102)的电信号和响应时间；所述响应时间通过所述计时模块(201)基于开始计时和停止计时之间的时间差确定。

技术总结
本实用新型公开了一种响应时间计时系统和测试系统，包括配气系统100和控制计时系统200。其中，配气系统100包括输气结构101和气体传感器102。由于控制计时系统200中的控制模块202用于控制输气结构101启停和控制计时模块201开始计时、信号采集与处理模块203用于获取和处理气体传感器102的电信号和控制计时模块201停止计时，本系统可以实现气体传感器102响应时间的自动计时，提高气体传感器102响应时间的检测速度和精确度。间的检测速度和精确度。间的检测速度和精确度。


技术研发人员：王瑞 史苏娟 耿彦红 董亮华 徐春
受保护的技术使用者：苏州市计量测试院
技术研发日：2021.08.20
技术公布日：2022/5/25