感器测试单元用于模拟医用雾化器输出管道内的低流速药粉气溶胶环境， 对待标定药粉气溶胶浓度传感器进行标定。流速传感器B、压强传感器A和温湿度传感器 分别用于对传感器测试单元内的气流流速、压强和温湿度进行检测；可控流量调节阀用于 调整从药粉雾化均匀腔体进入传感器测试单元的气流流量的大小；辅助风机A和辅助风机 B转速相同，用于促进气流的流动，减小药粉在重力作用下的沉降和流速在经过传感器测试 单元内各个部件时的降低；传感器安装结构用于安装待标定的静电式或光散射式药粉气溶 胶传感器；相对于方形气流通道，半环形传感器测试单元气流通道缩短了传输距离，同时使 气流更加稳定。
[0015] 控制显示单元主要用于装置内气流流速、压强等参数的设置、采集、显示和调整控 制，以及进行数据运算处理和实现装置清洗。所述下位机用于采集流速传感器A、流速传感 器B、压强传感器、温湿度传感器、待标定药粉气溶胶浓度传感器的输出信号，经过串行通信 接口将检测数据传输至上位机，并根据上位机发出的控制信号调整可控流量调节阀的开合 度和可调速风机、辅助风机A、辅助风机B的转速；所述上位机用于设定药粉雾化均匀腔体 内高速气流流速和传感器测试单元内气流流速及压强，接收下位机采集到的各传感器检测 数据，进行数据运算，实时显示各传感器检测结果，实现人机交换功能，利用下位机对可控 流量调节阀的开合度和可调速风机、辅助风机A和辅助风机B的转速进行反馈控制，增强气 流的稳定性。
[0016] 考虑高速风机、管道截面突然变化、管道方向的突然改变等因素引起的蜗流现象、 气流分离，安装分裂板、导流板用于对装置内气流进行调理，以保证药粉气溶胶浓度传感器 标定试验装置内气流的平稳性。
[0017] -种药粉气溶胶浓度传感器标定方法，其工作原理包括：
[0018] (1)装置清洗原理：打开加药口和排气口的密封盖，将气源通过过滤器与加药口 相连，上位机发出控制信号调整可控流量调节阀开合度和可调速风机、辅助风机A、辅助风 机B的转速至最大值；气源喷出气体经过过滤器净化后进入药粉雾化均匀腔体内，利用可 调速风机、辅助风机A、辅助风机B带动药粉雾化均匀腔体和传感器测试单元内气流高速流 动，并通过排气口排出，去除装置内空气中的水分、粉尘等杂质和清理装置内沉积的药粉， 此状态持续一定时间；下位机自动将可控流量调节阀开合度和可调速风机、辅助风机A、辅 助风机B的转速调节为零；拆下过滤器，关闭加药口和排气口的密封盖。
[0019] (2) -定浓度的药粉气溶胶制备原理：将一定质量m的药粉通过加药口加入药粉 雾化均匀腔体；上位机发出控制信号调整可控流量调节阀开合度和可调速风机、辅助风机 A、辅助风机B的转速至最大值，使装置内气流高速流动，冲击药粉，实现药粉的雾化过程和 装置内药粉气溶胶的均匀混合；设装置内部容积为V，则雾化均匀后产生的药粉气溶胶浓 度c为： 广>n
[0020] <=-
[0021] (1)
[0022] (3) -定流速、压强下药粉气溶胶浓度传感器标定原理：首先利用上位机设定药 粉雾化均匀腔体内气流流速和传感器测试单元内气流流速、压强；上位机根据流速传感器 A检测结果对可调速风扇转速进行调整，使药粉雾化均匀腔体内气流流速维持在设定值附 近；为模拟医用雾化器输出管道内的低流速药粉气溶胶环境，上位机参考流速传感器B和 压强传感器的检测值根据双闭环模糊控制算法利用下位机逐步调整可控流量调节阀的开 合度和辅助风机A、辅助风机B的转速，使传感器测试单元内气流流速值和压强值维持在 设定值，从而得到一定浓度、流速和压强的标定药粉气溶胶；等待气流流速、压强调整完成， 利用下位机实时采集待标定药粉气溶胶浓度传感器输出信号，传输至上位机进行处理和显 示；进行上述过程的同时，上位机实时显示流速传感器A、流速传感器B、压强传感器和温湿 度传感器检测结果。
[0023] (4)传感器测试单元内气流流速和压强控制原理：所述双闭环模糊控制算法，在 PID控制算法基础上，以传感器测试单元内流速传感器B和压强传感器检测值与设定值之 间的误差el、e2和误差变化率eel、ec2作为模糊控制算法的输入，以PID控制算法的控制 参数Kp、Ki和Kd作为模糊控制算法的输出，经过模糊化接口分别转换为语言变量El、E2、 EC1、EC2、KP、KI和KD，由精确的输入值和输出值转换为模糊量；利用上位机存储的知识库 中的模糊规则进行模糊推理，得到输出控制量KP、KI和KD的模糊取值，经过清晰化接口转 换为实际的控制量，实现PID算法控制参数Kp、Ki和Kd的在线自整定，对可控流量调节阀、 辅助风机A和辅助风机B的转速进行调节，实现对传感器测试单元内的气流流速和压强的 控制，以满足不同E1、E2和EC1、EC2对控制参数的不同要求，从而使被控对象具有良好的动 态性能和静态性能。
[0024]本发明所述的一种药粉气溶胶浓度传感器标定方法，方案如下：考虑药粉气溶胶 浓度、气流流速和压强对待标定药粉气溶胶浓度传感器性能的影响，分别以药粉气溶胶浓 度、流速和压强作为变量对待标定药粉气溶胶浓度传感器进行标定。为保证每次试验中药 粉气溶胶的准确制备，每次试验前对装置进行清洗。
[0025] (1)-定流速和压强情况下浓度因素标定试验：浓度因素标定试验中加入药粉质 量变化范围设为0~M，M根据实际情况确定，浓度因素标定组数设为N，5 <N< 50,计数 3/M 变量设为i，1 <i;准备N组质量各不相同且分别为的药粉，将每组药粉平均分为 N iM 3份，对应第i组药粉可制备得到浓度为y的3份标准药粉气溶胶，对待标定药粉气溶胶 Nv 浓度传感器进行标定；
[0026]每次试验中，首先将传感器测试单元内气流流速和压强设定为所需值，将第i组 中一份药粉加入药粉雾化均匀腔体，等待雾化均匀过程和气流流速、压强调整过程完成，制 备得到标准药粉气溶胶，利用控制显示单元采集和记录20次传感器输出数据；对于每种药 粉气溶胶浓度，重复实验3次，并对得到的60个数据计算算术平均值，作为当前药粉气溶胶 浓度下待标定传感器输出信号；
[0027] 利用N组实验中实际药粉气溶胶浓度值和待标定传感器输出数据平均值，求得待 标定传感器输出信号和药粉气溶胶浓度之间的函数关系，以及计算待标定传感器灵敏度、 线性度等参数。
[0028] (2) -定浓度和压强情况下流速影响标定试验：流速变化范围设为Vi~V 2, Vi、V2 根据实际情况确定，流速采样点数设为X，5 < X < 50,对流速变化范围内X点流速值对待标 定药粉气溶胶浓度传感器进行标定；首先利用标定试验装置制备所需浓度药粉气溶胶，设 定传感器测试单元内压强为一定值，将传感器测试单元内初始气流流速调整为I，缓慢增 加流速至V2，并不断调整压强使之维持在设定值，将流速每次调整至的整数倍时作 为采样点，对应每个采样点，控制显示单元显示、采集和记录20次待标定传感器输出值，得 到X种不同流速情况下传感器输出情况；为减小药粉称量误差、气流流速调整误差和压强 调整误差等因素对标定结果的影响，重复上述操作3次，对应每种流速共得到60个采样数 据，计算60个数据的算数平均值作为每种流速下待标定传感器输出值；利用X个流速值和 对应流速情况下待标定传感器输出值