專利名稱：一種汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溫度控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
在環(huán)境污染中，重金屬污染是破壞生態(tài)環(huán)境，威脅人類健康的重要因素之一，如何要有效預(yù)防和處置突發(fā)重金屬污染事件 發(fā)生，提升環(huán)境應(yīng)急能力和預(yù)警水平，一直是環(huán)境保護(hù)工作中面臨的主要問題。為解決上述環(huán)境問題，目前在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測的技術(shù)和方法研究中，發(fā)展環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)識別、評估、預(yù)防、應(yīng)急處置等環(huán)境預(yù)警和監(jiān)控技術(shù)為主要研究方向。其中，汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置作為ー項(xiàng)重要手段已廣泛應(yīng)用于環(huán)境檢測中，它的主要原理為動態(tài)擴(kuò)散比例稀釋法，試劑采用單質(zhì)Hg源試劑，Hg源被放置于密閉腔室中，腔室只留有進(jìn)氣與出氣ロ，且處于精確恒溫裝置內(nèi)，通常Hg源控溫在50 V，溫控精度為± 0. 1°C，此時汞蒸氣飽和氣壓為恒值。載氣經(jīng)質(zhì)量流量控制器小流量精密控制通入Hg源，將飽和汞蒸氣連續(xù)帶出，與另一路流量控制后的稀釋氣混合稀釋，達(dá)到用戶設(shè)定濃度，即所需標(biāo)準(zhǔn)氣濃度。上述裝置中恒溫裝置中的最低溫度約等于外部環(huán)境溫度，當(dāng)外部環(huán)境溫度比較高(高于或接近50攝氏度)吋，恒溫裝置的初始溫度已經(jīng)高于環(huán)境溫度或接近環(huán)境溫度，其腔室內(nèi)部的溫度不能調(diào)節(jié)至Hg源蒸發(fā)溫度或調(diào)節(jié)至Hg源蒸發(fā)溫度的調(diào)節(jié)量比較小，將會導(dǎo)致汞蒸汽對應(yīng)飽和蒸發(fā)濃度較高，稀釋配比后濃度較高，不能滿足現(xiàn)場需要。因此如何提供一種汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置，該裝置可以實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境溫度下對Hg源的精確控溫，適用范圍比較廣，是本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的為提供一種汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置，該裝置可以實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境溫度下對Hg源的精確控溫，適用范圍比較廣。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置，包括用于存儲汞源的汞源蒸發(fā)腔體以及包圍于其外部的溫控腔體，還包括具有制冷功能的制冷腔體，所述溫控腔體置于所述制冷腔體的內(nèi)腔，上述三腔體的內(nèi)腔彼此隔離，且所述汞源蒸發(fā)腔體的進(jìn)ロ管和出口管穿過所述溫控腔體和所述制冷腔室連通外部氣體管路。優(yōu)選地，所述制冷腔體的腔體壁上設(shè)置有半導(dǎo)體制冷器，所述半導(dǎo)體制冷器具有冷面、熱面以及設(shè)置于所述冷面和熱面之間的制冷元器件，所述冷面與所述制冷腔體的腔體外壁貼合，所述熱面外露于所述制冷腔體的外部。優(yōu)選地，與所述冷面相對應(yīng)的制冷腔體的腔體內(nèi)壁還設(shè)置有用于提高所述冷面散熱效率的第一散熱裝置。優(yōu)選地，還包括用于提高所述熱面散熱效率的第二散熱裝置。優(yōu)選地，還包括電連接所述半導(dǎo)體制冷器的控制單元，當(dāng)所述控制単元判斷所述溫控腔體的初始調(diào)節(jié)溫度信號不低于預(yù)設(shè)的最低調(diào)節(jié)溫度時，啟動所述半導(dǎo)體制冷器對所述制冷腔體進(jìn)行制冷。優(yōu)選地，所述控制単元還電連接所述溫控腔體的加熱部件，所述控制単元根據(jù)所述溫控腔體的溫度信號控制所述加熱部件的功率。優(yōu)選地，所述加熱部件設(shè)置于所述溫控腔體的外壁上。優(yōu)選地，所述初始調(diào)節(jié)溫度信號通過設(shè)置于所述溫控腔體的腔體壁上感溫裝置采集。優(yōu)選地，所述制冷腔體連接壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)或渦旋氣流制冷系統(tǒng)，用于所述制冷腔體內(nèi)部腔體的制冷。本發(fā)明所提供的汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置中溫控腔體置于具有制冷功能的制冷腔體的內(nèi)腔，當(dāng)外界環(huán)境溫度接近或超過溫控腔體初始調(diào)節(jié)的最低溫度時，可以開啟制冷腔體的·制冷功能，降低制冷腔體的內(nèi)腔溫度，從而在熱傳遞的作用下，置于制冷腔體內(nèi)的溫控腔體內(nèi)的溫度也相應(yīng)降低，這樣就可以將溫控腔體的溫度降低至溫控調(diào)節(jié)所需的最低溫度以下，實(shí)現(xiàn)低溫控制，以滿足溫控調(diào)節(jié)的需求，提高對汞源蒸發(fā)腔體內(nèi)溫控調(diào)節(jié)的精度，滿足的濃度汞標(biāo)準(zhǔn)氣稀釋要求，同時擴(kuò)大了汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置的適用范圍。一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述制冷腔體的腔體壁上設(shè)置有半導(dǎo)體制冷器，所述半導(dǎo)體制冷器具有冷面、熱面以及設(shè)置于所述冷面和熱面之間的制冷元器件，所述冷面與所述制冷腔體的腔體外壁貼合，所述熱面外露于所述制冷腔體的外部。半導(dǎo)體制冷器制冷方式是電流換能型片件，通過輸入電流進(jìn)行控制，不僅可以實(shí)現(xiàn)高精度的溫度控制，容易實(shí)現(xiàn)遙控、計(jì)算機(jī)控制，便于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動化控制，而且它無需使用任何制冷劑，沒有污染源以及其他旋轉(zhuǎn)部件，有利于汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置整體集成性強(qiáng)、體積小，且該裝置工作時沒有震動、噪音、使用壽命比較長、并且安裝比較容易。在另ー種優(yōu)選的實(shí)施方式中，汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置還包括電連接所述半導(dǎo)體制冷器的控制單元，當(dāng)所述控制単元判斷所述溫控腔體的初始調(diào)節(jié)溫度信號不低于預(yù)設(shè)的最低調(diào)節(jié)溫度時，啟動所述半導(dǎo)體制冷器對所述制冷腔體進(jìn)行制冷。 該實(shí)施例中設(shè)置控制単元可以實(shí)現(xiàn)汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置的自動化控制，并且控制精度比較高。


圖I為本發(fā)明一種實(shí)施例中汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖I中部件名稱和附圖標(biāo)記之間的一一對應(yīng)關(guān)系如下所示進(jìn)ロ管A、制冷腔體B、溫控腔體C、汞源蒸發(fā)腔體D、出口管E、感溫裝置F、第一散熱裝置G、半導(dǎo)體制冷器H、加熱部件I、第二散熱裝置J。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心為提供一種汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置，該裝置可以實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境溫度下對Hg源的精確控溫，適用范圍比較廣。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步的詳細(xì)說明。
請參考圖1，圖I為本發(fā)明一種實(shí)施例中汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明提供了一種汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置，包括用于存儲汞源的汞源蒸發(fā)腔體D，汞源一般為單質(zhì)汞，也可以為其他汞劑等樣品，只要能在一定溫度下?lián)]發(fā)出汞蒸汽即可。汞源蒸發(fā)腔體D中的溫度一般控制在50攝氏度左右，控溫精度要求比較高，一般為±0. I攝氏度。汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置還包括包圍于汞蒸發(fā)腔體的外部的溫控腔體C，當(dāng)汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置エ作吋，主要通過調(diào)節(jié)溫控腔體C的內(nèi)腔溫度使汞源蒸發(fā)腔體D內(nèi)的溫度維持在一定的溫度，制取一定溫度的汞飽和蒸汽，以滿足使用需要。本發(fā)明中的汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置還包括具有制冷功能的制冷腔體B，所述溫控腔體C置于所述制冷腔體B的內(nèi)腔，上述三腔體的內(nèi)腔彼此隔離，當(dāng)然，此處所述的隔離只是指上述汞源蒸發(fā)腔體D、溫控腔體C、制冷腔體B三者的內(nèi)腔空間上的隔離，三者的內(nèi)腔之間是可以進(jìn)行熱量傳遞的。
并且，汞源蒸發(fā)腔體D的進(jìn)ロ管A、出口管E穿過溫控腔體C和制冷腔室連通外部氣體管路，兩氣ロ用于通入定量低流量載氣，保證汞源蒸發(fā)腔體D中上方蒸汽始終處于飽和狀態(tài)。本發(fā)明所提供的汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置中溫控腔體C置于具有制冷功能的制冷腔體B的內(nèi)腔，當(dāng)外界環(huán)境溫度接近或超過溫控腔體C初始調(diào)節(jié)的最低溫度時，可以開啟制冷腔體B的制冷功能，降低制冷腔體B的內(nèi)腔溫度，從而在熱傳遞的作用下，置于制冷腔體B內(nèi)的溫控腔體C內(nèi)的溫度也相應(yīng)降低，這樣就可以將溫控腔體C的溫度降低至溫控調(diào)節(jié)所需的最低溫度以下溫度，實(shí)現(xiàn)低溫控制，以滿足溫控調(diào)節(jié)的需求，提高對汞源蒸發(fā)腔體D內(nèi)溫控調(diào)節(jié)的精度，滿足的濃度汞標(biāo)準(zhǔn)氣稀釋要求，同時擴(kuò)大了汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置的適用范圍。制冷腔體B的制冷功能可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)，下面給出了幾種優(yōu)選的實(shí)施方式。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，制冷腔體B通過半導(dǎo)體制冷方式實(shí)現(xiàn)腔體內(nèi)部制冷功能；具體地，制冷腔體B的腔體壁上可以設(shè)置有半導(dǎo)體制冷器H，半導(dǎo)體制冷器H具有冷面、熱面以及設(shè)置于冷面和熱面之間的制冷元器件，冷面與制冷腔體B的腔體外壁貼合，熱面外露于制冷腔體B的外部。半導(dǎo)體制冷器H制冷方式是電流換能型片件，通過輸入電流進(jìn)行控制，不僅可以實(shí)現(xiàn)高精度的溫度控制，容易實(shí)現(xiàn)遙控、計(jì)算機(jī)控制，便于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動化控制，而且它無需使用任何制冷劑，沒有污染源以及其他旋轉(zhuǎn)部件，有利于汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置整體集成性強(qiáng)、體積小，且該裝置工作時沒有震動、噪音、使用壽命比較長、并且安裝比較容易。為了提高半導(dǎo)體制冷器H的冷片的制冷工作效率，使制冷腔體B達(dá)到更低的溫度，與所述冷面相對應(yīng)的制冷腔體B的腔體內(nèi)壁還設(shè)置有用于提高所述冷面散熱效率的第一散熱裝置G。同樣，汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置還可以包括用于提高熱面散熱效率的第二散熱裝置J，第ニ散熱裝置J可以提高半導(dǎo)體制冷器H的熱片的散熱效率，使制冷腔體B傳遞過來的熱量盡快散失。上述各實(shí)施例中，汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置還可以包括電連接半導(dǎo)體制冷器H的控制單元，當(dāng)所述控制単元判斷溫控腔體C的初始調(diào)節(jié)溫度信號不低于預(yù)設(shè)的最低調(diào)節(jié)溫度吋，啟動所述半導(dǎo)體制冷器H對所述制冷腔體B進(jìn)行制冷。
該實(shí)施例中設(shè)置控制単元可以實(shí)現(xiàn)汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置的自動化控制，并且控制精度比較高。優(yōu)選地，控制單元還可以電連接溫控腔體C的加熱部件I，控制單元根據(jù)溫控腔體C的溫度信號控制加熱部件I的功率，對于加熱部件I的具體結(jié)構(gòu)可以參考現(xiàn)有技術(shù)中的相關(guān)資料，在此不做詳細(xì)描述；該設(shè)置有利于汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置控制單元的集成設(shè)置，進(jìn)ー步實(shí)現(xiàn)裝置的自動化控制。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，加熱部件I可以設(shè)置于溫控腔體C的外壁上,這樣可以便于加熱部件I的接線，并且保證溫控腔體C的密閉性，有利于溫控腔體C內(nèi)溫度調(diào)節(jié)。
上述各實(shí)施例中，溫度信號通過設(shè)置于溫控 腔體C的腔體壁上感溫裝置F采集，該設(shè)置方式有利于對溫控腔體C內(nèi)溫度信號采集的準(zhǔn)確性。在另ー種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述制冷腔體連接壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)或渦旋氣流制冷系統(tǒng)，用于制冷腔體內(nèi)部腔體的制冷；壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)或渦旋氣流制冷系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)比較大的制冷量，具有比較好的溫控能力。以上對本發(fā)明所提供的一種汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置，包括用于存儲汞源的汞源蒸發(fā)腔體(D)以及包圍于其外部的溫控腔體(C)，其特征在于，還包括具有制冷功能的制冷腔體(B)，所述溫控腔體(C)置于所述制冷腔體(B)的內(nèi)腔，上述三腔體的內(nèi)腔彼此隔離，且所述汞源蒸發(fā)腔體(D)的進(jìn)ロ管(A)和出口管(E)穿過所述溫控腔體(C)和所述制冷腔室連通外部氣體管路。
2.如權(quán)利要求I所述的汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置，其特征在于，所述制冷腔體(B)的腔體壁上設(shè)置有半導(dǎo)體制冷器(H)，所述半導(dǎo)體制冷器(H)具有冷面、熱面以及設(shè)置于所述冷面和熱面之間的制冷元器件，所述冷面與所述制冷腔體(B)的腔體外壁貼合，所述熱面外露于所述制冷腔體(B)的外部。
3.如權(quán)利要求2所述的汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置，其特征在干，與所述冷面相對應(yīng)的制冷腔體(B)的腔體內(nèi)壁還設(shè)置有用于提高所述冷面散熱效率的第一散熱裝置(G)。
4.如權(quán)利要求3所述的汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置，其特征在于，還包括用于提高所述熱面散熱效率的第二散熱裝置(J)。
5.如權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置，其特征在于，還包括電連接所述半導(dǎo)體制冷器(H)的控制單元，當(dāng)所述控制単元判斷所述溫控腔體(C)的初始調(diào)節(jié)溫度信號不低于預(yù)設(shè)的最低調(diào)節(jié)溫度時，啟動所述半導(dǎo)體制冷器(H)對所述制冷腔體(B)進(jìn)行制冷。
6.如權(quán)利要求5所述的汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置，其特征在于，所述控制単元還電連接所述溫控腔體(C)的加熱部件(I)，所述控制単元根據(jù)所述溫控腔體(C)的溫度信號控制所述加熱部件(I)的功率。
7.如權(quán)利要求6所述的汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置，其特征在于，所述加熱部件(I)設(shè)置于所述溫控腔體(C)的外壁上。
8.如權(quán)利要求5所述的汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置，其特征在干，所述初始調(diào)節(jié)溫度信號通過設(shè)置于所述溫控腔體(C)的腔體壁上感溫裝置(F)采集。
9.如權(quán)利要求I所述的汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置，其特征在于，所述制冷腔體(B)連接壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)或渦旋氣流制冷系統(tǒng)，用于所述制冷腔體(B)內(nèi)部腔體的制冷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置，包括用于存儲汞源的汞源蒸發(fā)腔體以及包圍于其外部的溫控腔體，還包括具有制冷功能的制冷腔體，溫控腔體置于制冷腔體的內(nèi)腔，上述三腔體的內(nèi)腔彼此隔離，且汞源蒸發(fā)腔體的進(jìn)口管和出口管穿過溫控腔體和制冷腔室連通外部氣體管路；該汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置中溫控腔體置于具有制冷功能的制冷腔體的內(nèi)腔，這樣就可以將溫控腔體的溫度降低至溫控調(diào)節(jié)所需的最低溫度以下溫度，實(shí)現(xiàn)低溫控制，以滿足溫控調(diào)節(jié)的需求，提高對汞源蒸發(fā)腔體內(nèi)溫控調(diào)節(jié)的精度，滿足的濃度汞標(biāo)準(zhǔn)氣稀釋要求，同時擴(kuò)大了汞標(biāo)準(zhǔn)氣發(fā)生裝置的適用范圍。
文檔編號G05D23/19GK102798558SQ20121028447
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月6日
發(fā)明者韓占恒, 敖小強(qiáng) 申請人:北京雪迪龍科技股份有限公司