二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置及方法，二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置包括外桶、蓋板、導(dǎo)熱套、二氧化氮滲透管、溫度傳感器、電加熱裝置和氣路接頭；導(dǎo)熱套和電加熱裝置位于外桶中，溫度傳感器和二氧化氮滲透管設(shè)置在導(dǎo)熱套中，二氧化氮滲透管設(shè)置有滲透膜，二氧化氮滲透管與蓋板之間設(shè)置有密封圈，密封圈開設(shè)有通孔，通孔與滲透膜相對設(shè)置；氣路接頭包括載氣管道、稀釋管道和標(biāo)氣管道，載氣管道設(shè)置有第一彎頭，稀釋管道設(shè)置有第二彎頭，第一彎頭和第二彎頭背向設(shè)置，標(biāo)氣管道貫穿在第一彎頭和第二彎頭中，標(biāo)氣管道的一端口伸出第一彎頭插在通孔中并位于滲透膜的一側(cè)。降低二氧化氮標(biāo)準氣體配氣困難，提高檢測設(shè)備的檢測精度和穩(wěn)定性。
【專利說明】 二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體發(fā)生裝置，尤其涉及一種二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]二氧化氮是大氣中的主要污染物之一，它的光解是對流層臭氧的重要來源，與羥基自由基的反應(yīng)產(chǎn)物硝酸則是形成酸雨的主要原因之一，也可以與大氣有機過氧自由基反應(yīng)生成有機氮化合物造成區(qū)域環(huán)境問題。二氧化氮對人體呼吸道系統(tǒng)有刺激作用，可誘發(fā)支氣管炎、哮喘等呼吸道疾病。大氣中的二氧化氮主要來自于化石燃料燃燒、汽車尾氣及工業(yè)排放廢氣等人為污染，準確測定環(huán)境大氣中的二氧化氮對于了解大氣污染機制，判斷大氣污染程度，確定污染來源，進行空氣質(zhì)量預(yù)警，以及幫助制定合理的城市規(guī)劃建設(shè)等都具有重要意義。然而，由于二氧化氮氣體具有較強的吸附性，很難得到穩(wěn)定的低濃度二氧化氮標(biāo)準氣體，給二氧化氮檢測設(shè)備的在快速標(biāo)定帶來很大的不便?，F(xiàn)有技術(shù)中廣泛采用的標(biāo)氣瓶與動態(tài)氣體配氣系統(tǒng)，由于沒有從根本上解決二氧化氮氣體在標(biāo)氣瓶內(nèi)壁、氣瓶接口、流量計內(nèi)壁以及管線中的吸附問題，而導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)中二氧化氮標(biāo)準氣體的配氣困難大、檢測精度低且穩(wěn)定性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置及方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中低濃度二氧化氮標(biāo)準氣體配氣困難、精度低、穩(wěn)定性差的缺陷，實現(xiàn)通過二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置為大氣二氧化氮現(xiàn)場檢測設(shè)備的快速準確標(biāo)定提供方便，以降低低濃度二氧化氮標(biāo)準氣體配氣困難，提高檢測設(shè)備的檢測精度和穩(wěn)定性。
[0004]本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，一種二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置，包括外桶、蓋板、導(dǎo)熱套、二氧化氮滲透管、溫度傳感器、電加熱裝置和氣路接頭；所述導(dǎo)熱套和所述電加熱裝置位于所述外桶中，所述蓋板密封遮蓋住所述外桶，所述溫度傳感器密封設(shè)置在所述導(dǎo)熱套的一端，所述二氧化氮滲透管密封設(shè)置在所述導(dǎo)熱套的另一端，所述二氧化氮滲透管遠離所述溫度傳感器的端部設(shè)置有滲透膜，所述二氧化氮滲透管與所述蓋板之間設(shè)置有密封圈，所述密封圈開設(shè)有通孔，所述通孔與所述滲透膜相對設(shè)置；所述氣路接頭包括載氣管道、稀釋管道和標(biāo)氣管道，所述載氣管道和所述稀釋管道并排設(shè)置，所述載氣管道設(shè)置有第一彎頭，所述稀釋管道設(shè)置有第二彎頭，所述第一彎頭和所述第二彎頭背向設(shè)置，所述標(biāo)氣管道貫穿在所述第一彎頭和所述第二彎頭中，所述蓋板開設(shè)有安裝孔，所述第一彎頭密封連接在所述安裝孔中，所述標(biāo)氣管道的一端口伸出所述第一彎頭插在所述通孔中并位于所述滲透膜的一側(cè)。
[0005]進一步的，所述通孔為朝向所述第一彎頭張開的喇叭口。
[0006]進一步的，所述二氧化氮滲透管的端部設(shè)置有凹槽，所述滲透膜位于所述凹槽中，所述標(biāo)氣管道的一端口還插在所述凹槽中。
[0007]進一步的，所述電加熱裝置包括散熱套和電加熱絲，所述電加熱絲纏繞在所述散熱套上，所述散熱套套在所述導(dǎo)熱套外。
[0008]進一步的，所述導(dǎo)熱套、所述二氧化氮滲透管和所述溫度傳感器之間形成密閉空間，所述密閉空間中還填充有導(dǎo)熱介質(zhì)。
[0009]進一步的，所述導(dǎo)熱套與所述蓋板相對的端部設(shè)置有翻邊結(jié)構(gòu)，所述翻邊結(jié)構(gòu)與所述蓋板密封連接。
[0010]進一步的，所述散熱套夾在所述翻邊結(jié)構(gòu)與所述外桶的桶底之間形成密閉腔體，所述密閉腔體中填充有導(dǎo)熱介質(zhì)。
[0011]進一步的，所述二氧化氮滲透管和所述溫度傳感器之間形成有間隔。
[0012]進一步的，所述溫度傳感器為鉑電阻。
[0013]本發(fā)明還提供一種二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生方法，采用上述二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置，具體步驟包括:
步驟1、電加熱裝置通電加熱，并根據(jù)溫度傳感器檢測的信號，使得導(dǎo)熱套內(nèi)的溫度高于室溫3~7度；
步驟2、在流量計的控制下，載氣管道和稀釋管道分別輸入零空氣，載氣管道的零空氣通過第一彎頭將滲透膜滲透出的二氧化氮氣體帶入到標(biāo)氣管道中并進行混合形成初次混合氣體；
步驟3、從標(biāo)氣管道輸出初次混合氣體與稀釋管道中的零空氣再次混合成設(shè)定濃度的二氧化氮標(biāo)準氣體輸出。
[0014]本發(fā)明提供的二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置及方法，通過二氧化氮滲透管采用加熱的方式產(chǎn)生純凈的二氧化氮氣體，并結(jié)合溫度傳感器控制加熱溫度，可以實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的二氧化氮氣體滲透速率，而通過氣路接頭中的載氣管道輸送的零空氣將從滲透膜中滲透出的二氧化氮氣體直接輸送到標(biāo)氣管道中，而由于標(biāo)氣管道插在密封圈的通孔中并位于滲透膜的一側(cè)，滲透管產(chǎn)生的二氧化氮氣體可以迅速的通過載氣管道輸送的零空氣帶入到標(biāo)氣管道混合，防止了二氧化氮氣體在滲透膜附近的富集，使產(chǎn)生的二氧化氮標(biāo)準氣體的濃度更加準確、穩(wěn)定，有效避免了氣路輸運通道中死體積的出現(xiàn)，防止氣體濃度改變時因歷史氣體駐留所造成的濃度漂移現(xiàn)象；另外，第一彎頭和第二彎頭背向設(shè)置，且標(biāo)氣管道貫穿在第一彎頭和第二彎頭中，實現(xiàn)了同向式混合的方式，實現(xiàn)低流量氣路與高流量氣路兩路氣體的快速混合，避免了高流量氣路對低流量氣體產(chǎn)生阻力而導(dǎo)致混合不均的問題，實現(xiàn)了二氧化氮載氣與零空氣的快速均勻混合，從而可以快速實現(xiàn)不同濃度二氧化氮標(biāo)準氣體的產(chǎn)生，通過二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置為大氣二氧化氮現(xiàn)場檢測設(shè)備的快速準確標(biāo)定提供方便，以降低低濃度二氧化氮標(biāo)準氣體配氣困難，提高檢測設(shè)備的檢測精度和穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本發(fā)明二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0017]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0018]如圖1所示，本實施例二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置，包括外桶1、蓋板2、導(dǎo)熱套3、二氧化氮滲透管4、溫度傳感器5、電加熱裝置6和氣路接頭7 ;所述導(dǎo)熱套3和所述電加熱裝置6位于所述外桶I中，所述蓋板2密封遮蓋住所述外桶I，所述溫度傳感器5密封設(shè)置在所述導(dǎo)熱套3的一端，所述二氧化氮滲透管4密封設(shè)置在所述導(dǎo)熱套3的另一端，所述二氧化氮滲透管4遠離所述溫度傳感器5的端部設(shè)置有滲透膜41，所述二氧化氮滲透管4與所述蓋板2之間設(shè)置有密封圈8，所述密封圈8開設(shè)有通孔81，所述通孔81與所述滲透膜41相對設(shè)置；所述氣路接頭7包括載氣管道71、稀釋管道72和標(biāo)氣管道73，所述載氣管道71和所述稀釋管道72并排設(shè)置，所述載氣管道設(shè)置有第一彎頭711，所述稀釋管道72設(shè)置有第二彎頭721，所述第一彎頭711和所述第二彎頭721背向設(shè)置，所述標(biāo)氣管道73貫穿在所述第一彎頭711和所述第二彎頭721中，所述蓋板2開設(shè)有安裝孔(未圖示)，所述第一彎頭711密封連接在所述安裝孔中，所述標(biāo)氣管道8的一端口伸出所述第一彎頭811插在所述通孔81中并位于所述滲透膜41的一側(cè)。
[0019]具體而言，本實施例二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置通過電加熱裝置6加熱二氧化氮滲透管4獲得二氧化氮氣體，基于滲透管氣體發(fā)生原理并采用電加熱配合溫度傳感器高精度控溫，以獲得穩(wěn)定可靠的氣體滲透速率；其中，滲透膜41滲透出的二氧化氮氣體將被載氣管道71輸入的零空氣承載直接帶入到標(biāo)氣管道73中，從而可以防止了二氧化氮氣體在滲透膜附近富集，使產(chǎn)生的二氧化氮標(biāo)準氣體的濃度更加準確穩(wěn)定，同時，有效避免了氣路輸運通道中死體積的出現(xiàn)，防止氣體濃度改變時因歷史氣體駐留所造成的濃度漂移現(xiàn)象。其中，所述通孔81為朝向所述第一彎頭711張開的喇叭口，采用喇叭口結(jié)構(gòu)的通孔81，使得載氣管道71輸入的零空氣經(jīng)過通孔81后形成高速氣體，從而更加有效的將滲透膜81滲透出的二氧化氮氣體全部帶入到標(biāo)氣管道73中；優(yōu)選的，二氧化氮滲透管4的端部設(shè)置有凹槽(未圖示)，所述滲透膜41位于所述凹槽中，所述標(biāo)氣管道73的一端口還插在所述凹槽中，載氣管道71輸入的零空氣經(jīng)過通孔81后所形成高速氣體經(jīng)過標(biāo)氣管道73與凹槽側(cè)壁之間間隔進入到滲透膜41處，以避免二氧化氮氣體的泄漏。
[0020]進一步的，電加熱裝置6包括散熱套61和電加熱絲62，所述電加熱絲62纏繞在所述散熱套61上，所述散熱套61套在所述導(dǎo)熱套3外。具體的，電加熱絲62通電后，通過散熱套61向?qū)崽?散發(fā)熱量。而為了提高導(dǎo)熱效率，均勻加熱二氧化氮滲透管4，導(dǎo)熱套3與所述蓋板2相對的端部設(shè)置有翻邊結(jié)構(gòu)31，所述翻邊結(jié)構(gòu)31與所述蓋板2密封連接，所述散熱套61夾在所述翻邊結(jié)構(gòu)31與所述外桶I的桶底之間形成密閉腔體，所述密閉腔體中填充有導(dǎo)熱油；同時，所述導(dǎo)熱套3、所述二氧化氮滲透管4和所述溫度傳感器5之間所形成密閉空間中添加導(dǎo)熱硅脂。其中，所述二氧化氮滲透管4和所述溫度傳感器5之間形成有間隔，該間隔被導(dǎo)熱硅脂隔離開，以避免溫度傳感器5與二氧化氮滲透管4直接接觸而測溫不準。另外，溫度傳感器5可以為鉑電阻。
[0021]本發(fā)明還提供一種二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生方法，采用上述二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置，具體步驟包括:
步驟1、電加熱裝置通電加熱，并根據(jù)溫度傳感器檢測的信號，使得導(dǎo)熱套內(nèi)的溫度高于室溫3~7度；
步驟2、在流量計的控制下，載氣管道和稀釋管道分別輸入零空氣，載氣管道的零空氣通過第一彎頭將滲透膜滲透出的二氧化氮氣體帶入到標(biāo)氣管道中并進行混合形成初次混合氣體；
步驟3、從標(biāo)氣管道輸出初次混合氣體與稀釋管道中的零空氣再次混合成設(shè)定濃度的二氧化氮標(biāo)準氣體輸出。
[0022]本發(fā)明提供的二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置及方法，通過二氧化氮滲透管采用加熱的方式產(chǎn)生純凈的二氧化氮氣體，并結(jié)合溫度傳感器控制加熱溫度，可以實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的二氧化氮氣體滲透速率，而通過氣路接頭中的載氣管道輸送的零空氣將從滲透膜中滲透出的二氧化氮氣體直接輸送到標(biāo)氣管道中，而由于標(biāo)氣管道插在密封圈的通孔中并位于滲透膜的一側(cè)，滲透管產(chǎn)生的二氧化氮氣體可以迅速的通過載氣管道輸送的零空氣帶入到標(biāo)氣管道混合，防止了二氧化氮氣體在滲透膜附近的富集，使產(chǎn)生的二氧化氮標(biāo)準氣體的濃度更加準確、穩(wěn)定，有效避免了氣路輸運通道中死體積的出現(xiàn)，防止氣體濃度改變時因歷史氣體駐留所造成的濃度漂移現(xiàn)象；另外，第一彎頭和第二彎頭背向設(shè)置，且標(biāo)氣管道貫穿在第一彎頭和第二彎頭中，實現(xiàn)了同向式混合的方式，實現(xiàn)低流量氣路與高流量氣路兩路氣體的快速混合，避免了高流量氣路對低流量氣體產(chǎn)生阻力而導(dǎo)致混合不均的問題，實現(xiàn)了二氧化氮載氣與零空氣的快速均勻混合，從而可以快速實現(xiàn)不同濃度二氧化氮標(biāo)準氣體的產(chǎn)生，通過二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置為大氣二氧化氮現(xiàn)場檢測設(shè)備的快速準確標(biāo)定提供方便，以降低低濃度二氧化氮標(biāo)準氣體配氣困難，提高檢測設(shè)備的檢測精度和穩(wěn)定性。
[0023]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置，其特征在于，包括外桶、蓋板、導(dǎo)熱套、二氧化氮滲透管、溫度傳感器、電加熱裝置和氣路接頭；所述導(dǎo)熱套和所述電加熱裝置位于所述外桶中，所述蓋板密封遮蓋住所述外桶，所述溫度傳感器密封設(shè)置在所述導(dǎo)熱套的一端，所述二氧化氮滲透管密封設(shè)置在所述導(dǎo)熱套的另一端，所述二氧化氮滲透管遠離所述溫度傳感器的端部設(shè)置有滲透膜，所述二氧化氮滲透管與所述蓋板之間設(shè)置有密封圈，所述密封圈開設(shè)有通孔，所述通孔與所述滲透膜相對設(shè)置；所述氣路接頭包括載氣管道、稀釋管道和標(biāo)氣管道，所述載氣管道和所述稀釋管道并排設(shè)置，所述載氣管道設(shè)置有第一彎頭，所述稀釋管道設(shè)置有第二彎頭，所述第一彎頭和所述第二彎頭背向設(shè)置，所述標(biāo)氣管道貫穿在所述第一彎頭和所述第二彎頭中，所述蓋板開設(shè)有安裝孔，所述第一彎頭密封連接在所述安裝孔中，所述標(biāo)氣管道的一端口伸出所述第一彎頭插在所述通孔中并位于所述滲透膜的一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置，其特征在于，所述通孔為朝向所述第一彎頭張開的喇叭口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置，其特征在于，所述二氧化氮滲透管的端部設(shè)置有凹槽，所述滲透膜位于所述凹槽中，所述標(biāo)氣管道的一端口還插在所述凹槽中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置，其特征在于，所述電加熱裝置包括散熱套和電加熱絲，所述電加熱絲纏繞在所述散熱套上，所述散熱套套在所述導(dǎo)熱套外。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱套、所述二氧化氮滲透管和所述溫度傳感器之間形成密閉空間，所述密閉空間中還填充有導(dǎo)熱介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱套與所述蓋板相對的端部設(shè)置有翻邊結(jié)構(gòu)，所述翻邊結(jié)構(gòu)與所述蓋板密封連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置，其特征在于，所述散熱套夾在所述翻邊結(jié)構(gòu)與所述外桶的桶底之間形成密閉腔體，所述密閉腔體中填充有導(dǎo)熱介質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置，其特征在于，所述二氧化氮滲透管和所述溫度傳感器之間形成有間隔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置，其特征在于，所述溫度傳感器為鉑電阻。
10.一種二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-9所述的二氧化氮標(biāo)準氣體發(fā)生裝置，具體步驟包括: 步驟1、電加熱裝置通電加熱，并根據(jù)溫度傳感器檢測的信號，使得導(dǎo)熱套內(nèi)的溫度高于室溫3~7度； 步驟2、在流量計的控制下，載氣管道和稀釋管道分別輸入零空氣，載氣管道的零空氣通過第一彎頭將滲透膜滲透出的二氧化氮氣體帶入到標(biāo)氣管道中并進行混合形成初次混合氣體； 步驟3、從標(biāo)氣管道輸出初次混合氣體與稀釋管道中的零空氣再次混合成設(shè)定濃度的二氧化氮標(biāo)準氣體輸出。
【文檔編號】C01B21/36GK104445110SQ201410774120
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】王竹青, 鄭軼, 項頊, 李燁, 劉海林 申請人:山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所, 招遠市人民醫(yī)院