[发明专利]新型标准气体配气装置

说明书

技术领域

    本发明公开了一种配气装置，具体为新型标准气体配气装置。

背景技术

标准气体是计量工作中使用最为广泛的标准物质之一，在钢铁、石油、化工、医疗、半导体、电力、金属加工等行业有广泛应用。随着工业生产中各类仪器仪表的精密化，对标准气体的要求也不断提高，主要体现在精度和浓度的连续性上。目前计量行业中标准气体的定购是根据用户的要求在特定点配制，但对于仪器的多点线性评定和某一量程范围内的线性对比，单一的标准气体就无能为力了。同时，许多仪器仪表需要现场校验，大量标准气体携带至现场也很不方便。这就要求有一种能够产生不同条件需求的低浓度标准气体且携带方便的配气装置，以其作为现场校验各种气体检测仪器的标定基准。

ZL00211457.7中公开了一种标准气体配气装置，包括原料气输入管、空气输入管、配气管、定值减压器、压力表和阀门等，其中原料气输入管通过定值减压器、原料输出管、原料气阀门连接配气导管；定值减压器分别通过原料气商压管，低压管连接原料气压力表和精密压力表；设置两条空气输入管，两条空气输入管分别通过空气阀门和连接管连接配气导管，其中一条空气输入管连接空气源压力表；配气导管连接配气管并通过连接管连接排气阀门和排气管。此装置可准确配制标准气体且结构简单。但上述配气装置不能实现高浓度标准气体或稀释气体种类的随时快速切换，且对气体流量的控制是通过压力控制，无法实现任一输入通道气体流量的准确控制，以得到所要求稀释比例的标准气体。

目前，国内外存在两种用原料气配制低浓度标准气的方法：静态配气法和动态配气法。静态配气法是把一定量的气态或蒸气态的原料气加入已知容积的容器中，再充入稀释气体，混匀制得。标准气的浓度根据加入原料气和稀释气量及容器容积计算得知。但是由于有些气体化学性质较活泼，长时间与容器壁接触可能发生化学反应。同时，容器壁也具有吸附作用，故而会造成配制气体浓度不准确或其浓度随放置时间而变化，特别是配制低浓度标准气时，常常导致标准气中各组分配比存在较大的误差。

对于标准气用量较大或通标准气时间较长的试验工作，静态配气法不能满足要求，需要采用动态配气法。动态配气法是将己知浓度的原料气与稀释气按恒定比例连续不断地送入混合器混合，从而可以连续不断地配制并供给一定浓度的标准气。动态配气法不但能提供大量标准气，而且可通过调节原料气和稀释气的流量比获得所需浓度的标准气，尤其适用于配制低浓度的标准气。但是，由于现有动态配气法所用仪器设备比较复杂，且用途单一，并且其动态配气量值存在一定的不稳定性，因此限制了动态配气法的广泛应用。

发明内容

本发明针对以上技术问题，提供一种可解决传统配气装置配置繁琐、配气系统体积大、操作流程复杂、称重时间长、不确定度的评价程序复杂、存在安全隐患和生产效率低问题的新型标准气体配气装置。

本发明的技术方案为： 

新型标准气体配气装置，整套装置包括原料处理系统、高压调节系统、低压调节系统、压力信号处理系统、数据处理系统、产品阀门控制系统、电子天平称重与处理和真空泵连锁装置，原料气瓶经过滤器过滤后与原料控制阀连接，原料控制阀与高压调节系统连接，高压调节系统与压力传感器一连接后再与低压调节系统连接，低压调节系统与压力传感器二连接后分别与产品控制阀、放空控制阀、真空泵阀连接；产品置于电子天平上，压力传感器一和压力传感器二的信号和天平的数据均接入信号处理系统，同时信号处理系统还分别与数据处理系统、放空控制阀和真空泵连锁装置连接。

数据处理系统包括产品控制阀一、产品控制阀二、电子天平、称重数据处理系统、压力传感器处理程序、触摸屏显示器与反馈控制系统，压力传感器信号接入程序板处理后在触摸屏显示器上显示并与产品控制阀一和产品控制阀二连接；电子天平与称重数据处理系统连接，称重数据处理系统信号接入触摸屏显示器进行显示并通过触摸屏显示器控制产品控制阀一和产品控制阀二。

压力传感器一和压力传感器二均包括敏感芯片和波纹膜片，且均在敏感芯片和波纹膜片之间涂抹一层硅油，压力在-0.1MPa～20MPa范围内具有良好的线性，可以实现全量程测定。

真空泵连锁装置的末端设置压力表和真空计，可对本新型标准气体配气装置中的压力和真空进行测量和控制。