高精度標準氣體配氣裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種配氣裝置，特別是一種高精度標準氣體配氣裝置。
【背景技術】
[0002]目前，標準氣體作為一種標準參比物質，被廣泛應用于石油化工、醫(yī)療、電力、半導體、金屬加工以及科學研宄領域。隨著需求的不斷擴大，國內標準氣體的生產和供應量也在逐年遞增。與此同時伴隨的是對標準氣體質量和精度的更高要求。標準混合氣體的配制方法從動力學角度可以分為靜態(tài)配氣法和動態(tài)配氣法。靜態(tài)配氣法是指把一定量的氣態(tài)或蒸汽態(tài)原料氣體加入一定容積的容器中，再充入稀釋氣體，混勻制得。其中，重量法是目前國際上公認的制備標準混合氣體的最主要方法，在使用該方法進行氣體配制時，不需要對氣體的壓力，粘度，溫度等參數進行校正，不受氣體狀態(tài)函數P、V、T的影響，可直接溯源到基本量質量的測量，因此配制出的標準混合氣體的濃度值精確度高且準確可靠。
[0003]可有些氣體化學性質活潑，長時間與氣瓶壁接觸可能發(fā)生吸附現象甚至發(fā)生化學反應，這將造成配制氣體組分濃度的不準確性，因而，對于標準氣用量較大或通入組分氣體時間較長的實驗工作，靜態(tài)配氣法又不能滿足要求，需采用動態(tài)法進行氣體的配制。而動態(tài)法也存在著一些固有的問題難以解決，其天平砝碼的誤差、環(huán)境溫度、濕度、瓶內及管道內壓力的控制以及人工操作時產生的誤差均能夠對產品的質量造成影響。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型是為了解決現有技術所存在的上述不足，提出一種結構簡單，可在動態(tài)配氣法和靜態(tài)配氣法之間來回轉換，且能夠保證氣體產品高精度、高品質的標準氣體配氣裝置。
[0005]本實用新型的技術解決方案是:一種高精度標準氣體配氣裝置，其特征在于:所述的配氣裝置包括多個與成品氣瓶2通過管路相連的原料氣瓶I，且所有的原料氣瓶I都相互并聯(lián)，每個原料氣瓶I的管路上都設置有質量流量控制器3和電控閥4，在成品氣瓶2的進氣管路上設置有壓力表5，成品氣瓶2還通過管路與真空泵6相連，所述的成品氣瓶2放置在電子天平7上，而成品氣瓶2和電子天平7則位于恒溫箱8中，恒溫箱8內還設置有溫度傳感器9，質量流量控制器3和電子天平7通過信號處理電路與電磁閥4的控制電路相連。
[0006]所述的壓力表5為可報警式電接點壓力表。
[0007]本實用新型同現有技術相比，具有如下優(yōu)點:
[0008]本種結構形式的高精度標準氣體配氣裝置，其結構簡單，設計巧妙，布局合理。它針對傳統(tǒng)的配氣裝置所存在的種種不足，設計出一種特殊的結構組成。它的組分進氣量采取進氣端與出氣端雙向自動控制，進氣端的進氣量達到質量流量控制器的設定值后，通過信號處理電路傳輸至電控閥控制器控制閥門的開啟；出氣端可根據電子天平顯示的讀數之差來確定充裝到成品氣瓶中各組分氣的含量，并由電控閥控制器控制閥門的開啟，實現組分充入的雙向自動控制，以保證標準氣體配制過程中各組分氣體進氣量的精確度；這種配氣裝置可根據所需配制氣體組分的物理及化學特性自由選擇適合的動態(tài)配氣法或靜態(tài)配氣法完成氣體配制。因此可以說它具備了多種優(yōu)點，特別適合于在本領域中推廣應用，其市場前景十分廣闊。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。
[0010]圖2為本實用新型實施例的電路框圖。
【具體實施方式】
[0011]下面將結合【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。如圖1、圖2所示:一種高精度標準氣體配氣裝置，它包括多個多個通過管路與成品氣瓶2相連的原料氣瓶1，并且所有的原料氣瓶I都相互并聯(lián)，每個原料氣瓶I的管路上都設置有質量流量控制器3和電控閥4，在成品氣瓶2的進氣管路上設置有壓力表5，該壓力表5選用可報警式電接點壓力表；成品氣瓶2還通過管路與真空泵6相連，而所述的成品氣瓶2放置在電子天平7上，并且成品氣瓶2和電子天平7均位于恒溫箱8中，在恒溫箱8內還設置有溫度傳感器9，質量流量控制器3和電子天平7通過信號處理電路與電磁閥4的控制電路相連。
[0012]在進行配氣工作前，根據氣體的實際組分種類和含量要求，計算出充裝壓力，并根據該壓力值對壓力表5 (可報警式電接點壓力表)進行壓力值設定，從而實現充裝壓力的實時監(jiān)控，一旦發(fā)生異常立即自動報警，避免人工監(jiān)控時可能出現的疏忽。
[0013]將成品氣瓶2放置于設置有有溫度傳感器9的恒溫箱8內，根據配制氣體的實際情況，將恒溫箱8設置為最適宜溫度，保證氣體的絕對穩(wěn)定，從而實現更高精度的標準氣體配制。
[0014]在標準氣體配制前，首先根據各組分氣體的飽和蒸汽壓和濃度計算出每個組分需要添加到成品氣瓶2的質量和壓力并設定好“預設值”，之后根據所配置標準氣的氣體組分活性、通入量與通入時間確定配氣方法。
[0015]標準氣體的靜態(tài)重量法配制:首先，利用真空泵6對成品氣瓶2進行抽真空處理，處理完畢后，根據各組分的添加量和進氣壓力，對質量流量控制器3、電子天平7和壓力表5進行預設。同時，根據所配置氣體的物理和化學性質，選擇出最適宜進行氣體配制的溫度，將成品氣瓶2所在的恒溫箱8設定成最適宜溫度。之后打開組分氣A所在管路上的質量流量控制器3和電控閥4，利用質量流量控制器3從進氣端監(jiān)控組分氣進氣量，同時，電子天平7從組分氣輸出端對收集到的組分氣量進行實時監(jiān)控，兩端均通過信號處理電路將收集到的氣體質量信號傳遞給電控閥控制器，當進氣端與組分氣輸出端所顯示的充入質量同時達到預設值時，電控閥4自動閉合，阻斷進氣管，完成組分充入。
[0016]之后根據所配置標準氣體的種類，依照上述方法，依次充入各個組分氣，以完成標準氣體的靜態(tài)重量法配制。
[0017]標準氣體的動態(tài)法配制:當所需配制氣體組分化學性質活潑或配氣時間較長時，則選用動態(tài)法進行標準氣體的配制。首先關閉電子天平7，對各組分氣體的進氣量采用單向控制，配置前同樣對成品氣瓶2進行抽真空處理，處理完畢后，根據各組分的添加量和進氣壓力，對質量流量控制器3和壓力表5進行預設。同時，根據所配置氣體的物理和化學性質，選擇出最適宜進行氣體配制的溫度，將成品氣瓶2所在的恒溫箱8設定成最適宜溫度。之后同時打開各組分氣支路上的質量流量控制器3和電控閥4，開始組分氣充裝。質量流量控制器3根據提前計算好的組分氣通入量，對各組分氣的充入進行實時監(jiān)控，當組分含量達到預設值時，電控閥控制器則控制電控閥4自動閉合，以完成各組分氣體的充入，實現動態(tài)法的自動配置。
【主權項】
1.一種高精度標準氣體配氣裝置，其特征在于:所述的配氣裝置包括多個與成品氣瓶(2)通過管路相連的原料氣瓶(I )，且所有的原料氣瓶(I)都相互并聯(lián)，每個原料氣瓶(I)的管路上都設置有質量流量控制器(3)和電控閥(4)，在成品氣瓶(2)的進氣管路上設置有壓力表(5)，成品氣瓶(2)還通過管路與真空泵(6)相連，所述的成品氣瓶(2)放置在電子天平(7)上，而成品氣瓶(2)和電子天平(7)則位于恒溫箱(8)中，恒溫箱(8)內還設置有溫度傳感器(9)，質量流量控制器(3)和電子天平(7)通過信號處理電路與電磁閥(4)的控制電路相連。
2.根據權利要求1所述的高精度標準氣體配氣裝置，其特征在于:所述的壓力表(5)為可報警式電接點壓力表。
【專利摘要】本實用新型公開一種高精度標準氣體配氣裝置，其特征在于：所述的配氣裝置包括多個與成品氣瓶（2）通過管路相連的原料氣瓶（1），且所有的原料氣瓶（1）都相互并聯(lián)，每個原料氣瓶（1）的管路上都設置有質量流量控制器（3）和電控閥（4），在成品氣瓶（2）的進氣管路上設置有壓力表（5），成品氣瓶（2）還通過管路與真空泵（6）相連，所述的成品氣瓶（2）放置在電子天平（7）上，而成品氣瓶（2）和電子天平（7）則位于恒溫箱（8）中，恒溫箱（8）內還設置有溫度傳感器（9），質量流量控制器（3）和電子天平（7）通過信號處理電路與電磁閥（4）的控制電路相連。這是一種結構簡單，可在動態(tài)配氣法和靜態(tài)配氣法之間來回轉換，且能夠保證氣體產品高精度、高品質的標準氣體配氣裝置。
【IPC分類】B01F15-02, B01F15-04
【公開號】CN204429223
【申請?zhí)枴緾N201420795759
【發(fā)明人】孫書校, 孫成軍, 于洪濤, 鄭建瓴
【申請人】大連光明特種氣體有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2014年12月17日