[发明专利]一种低浓度气体的配制装置及配制方法

权利要求书

1.一种低浓度气体配制装置，由载气控制部分、扩散气控制部分和气体浓度混合稳定部分组成，上述各部分通过毛细管(6)及三通或二通式气密性接头连通；其特征在于：所述载气控制部分包括载气钢瓶(1)、质量流量控制器(2)；所述扩散气控制部分，包括加热扩散瓶(4)、加热器(5)，加热扩散瓶(4)内置于液面稳定的加热器(5)中，通过毛细针管(3)的出口端与主体气路毛细管(6)连接；所述气体浓度混合稳定部分为混气罐(7)；本装置载气控制部分的载气钢瓶(1)内排出的载气，通过质量流量控制器(2)精确控制流量，形成具有恒定流量的稀释载气，并经过主体气路毛细管(6)流向扩散气控制部分的毛细针管(3)的出口端；加热扩散瓶(4)中的气体源物质，经加热后挥发出来的气体扩散至气体源物质上部的瓶内空间，形成的饱和蒸汽压气体，经毛细针管(3)扩散至出口端；出口端的气体在流经出口端的具有指定流量的稀释载气的稀释吹扫作用下，继续经主体气路毛细管(6)一道进入混气罐(7)形成所需配制的低浓度目标气体。

2.根据权利要求1所述的低浓度气体配制装置，其特征在于：根据需配制的目标气体组份种类的数目，设置相应数目的扩散气控制部分，数量为1～10个。

3.根据权利要求1所述的低浓度气体配制装置，其特征在于：所述加热器(5)为恒温水浴槽、恒温水浴锅、恒温电热套、多功能恒温循环水浴设备或智能型高低温液浴槽，精确控制温度；多个加热器(5)构成多路恒温浴热装置。

4.根据权利要求1所述的低浓度气体配制装置，其特征在于：所述加热扩散瓶(4)采用石英、聚四氟乙烯、玻璃非吸附性或低吸附性耐温材料，加热扩散瓶(4)浸没于水浴液面以下，或完全包裹于加热器(5)中，仅通过毛细针管(3)与主气路毛细管(6)连通；多个加热扩散瓶(4)放置不同气体源物质。

5.根据权利要求1所述的低浓度气体配制装置，其特征在于：所述各部分连接的毛细管(6)的管径大小和长度根据配制气体浓度要求进行选择，通过改变毛细管长短及管径，实现气体浓度的调控，毛细管(6)总长度为(80～250)×Ncm，其中N＝1～10，N为所需配制的气体中组份种类的数目，毛细管(6)的内径为0.1～2.0mm。

6.根据权利要求1所述的低浓度气体配制装置，其特征在于：所述各部分连接的毛细管(6)采用对原料气体、载气惰性及非吸附或低吸附材料，包括不锈钢、聚四氟乙烯、石英、铜或黄铜、玻璃或铝；根据源气体、载气种类和配制要求实现不同材质类型的毛细管的组合使用。

7.根据权利要求1所述的低浓度气体配制装置，其特征在于：毛细针管(3)采用不锈钢材质的注射针头状的硬质毛细尖管，与扩散瓶气密连接，在瓶颈细口径出口处内嵌胶塞；毛细针管(3)的长度为3～20cm，内径为0.1～0.8mm。

8.权利要求1所述的装置的低浓度气体配制方法，其步骤是：将气体源物质装入加热扩散瓶(4)中，通过加热器(5)精确控制扩散瓶中气体源物质指定的温度并保持加热器(5)液面稳定，使瓶内气体源物质扩散至毛细针管(3)出口端；打开载气钢瓶(1)压力表调节至指定压力，通过质量流量控制器(2)精确控制载气至指定流量形成指定流量的稀释载气；稀释载气经主体气路毛细管流(6)向毛细针管出口端，将源气体吹扫稀释并继续经主体气路毛细管(6)进入混气罐(7)；待系统运行稳定后，混气罐(7)出口的气体即为低浓度气体。

9.根据权利要求8所述的低浓度气体配制方法，其特征在于：所述气体源物质为挥发性有机物和无机物中的一种或一种以上；挥发的有机气体源物质包括甲烷卤代物、乙烷卤代物、丙烷卤代物、丁烷卤代物、戊烷或其卤代物、己烷或其卤代物、庚烷或其卤代物、辛烷或其卤代物、壬烷或其卤代物、癸烷或其卤代物、含碳原子数大于或等于5个以上的环烷烃或其卤代物、含碳原子数大于或等于5个以上的烯烃类或其卤代物、醇类、醛类、醚类、苯及苯系物、苯酚及其卤代物、氟利昂、呋喃或萘；挥发的无机气体源物质包括氯化氢、氟化氢、二硫化碳、碘蒸气、汞蒸气或氨。

10.根据权利要求8所述的低浓度气体配制方法，其特征在于：所述气体源物质指定的温度为10～200℃。