[发明专利]一种多组分低浓度标准气体动态发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多组分低浓度标准气体动态发生装置，属于标准气体发生领域。

背景技术

室内空气品质显著影响人们的舒适、健康和工作效率，越来越受到人们的关注。而室内物品和装修装饰材料释放的有机挥发性化合物(VOCs)浓度过高，是造成室内空气品质低劣的主要原因之一。为保证安全舒适的室内环境，许多空气净化材料被广泛应用于室内环境，譬如活性炭吸附材料、纳米二氧化钛光催化材料、室温热催化材料等。因此检测这些空气净化材料的性能十分重要。通用的检测方法是首先配置恒定浓度的污染气体，然后经由含有这些空气净化材料的净化部件，通过监测净化部件出口浓度来评估这些材料的性能。其难点在于如何同时恒定发生多组分低浓度的污染气体。

目前常用的方法是使用标气瓶来产生稳定浓度的污染气体，但其缺点是难以维持长时间的实验，譬如长达1周的吸附穿透实验；此外，每次更换标气瓶，其发生浓度均需较长时间才能达到稳定；而且当需研究多种污染气体同时存在情况下的净化效果时候，往往需配置多个标气瓶以及多个质量流量控制器，不仅系统复杂，而且价格昂贵，大大增加了实验成本。我国国家标准物质研究中心开发了扩散管标准气体及其动态配气装置，该装置基于扩散管或渗透管原理，当需发生多种污染气体时，需配置多个扩散管或渗透管，价格昂贵，而且每个扩散管或渗透管的污染气体产生速率是固定的，当需改变产生速率，则需要购置新的扩散管或渗透管，不仅增加了实验成本，而且还难以动态调节。另外，也可通过稀释的方式来调整所产生气体浓度，但在配置低浓度的标准气体时，稀释气体的量相对载气而言是相当大的。在稀释气体的量远大于载气的情况下，通过改变稀释气体的量来改变最终所得混合污染气体的浓度是非常低效的，同时也引入了稀释误差，对稀释流量控制要求严苛。

发明内容

本发明的目的是提出一种多组分低浓度标准气体动态发生装置，以克服现有污染气体动态发生方法的不足，成本低、精度高地利用液体注射泵来产生0.01～20mg/m³浓度范围的多组分低浓度气体，获得所需浓度的多组分低浓度标准气体。

本发明提出的多组分低浓度气体动态发生装置，包括：载气气源、污染气体气源、加湿罐、液体注射泵、集气器、恒温加热套、微孔加湿头、毛细管喷头和旁通阀；所述的载气气源出口通过管道与加湿罐相连，载气气源与加湿罐相连的管道上设有第一流量控制器和旁通阀，加湿罐并联在旁通阀的进口端和出口端；所述的微孔加湿头置于加湿罐中，微孔加湿头通过管道同时与第一流量控制器的出口端和旁通阀的进口端相连；旁通阀的出口端与集气器相连；所述的污染气体气源通过管道与集气器相连，污染气体气源与集气器相连的管道上设有第二流量控制器；所述的毛细管喷头置于集气器中；所述的液体注射泵通过管道与集气器中的毛细管喷头相连；所述的恒温加热套包裹在集气器的外部；集气器上设有多组分低浓度标准气体。

本发明提出的多组分低浓度标准气体动态发生装置，根据室内有机污染物可相互互溶的特性，采用液体注射泵的方式，简单、精确地实现多种有机污染物的配比，并由液体注射泵通过毛细管喷头注入配气系统，由于注入量很小(约为0.01nL/min)，可在配气系统的集气器中迅速挥发成气体。液体注射泵可由可编程控制程序控制不同的液体注入速率，可在实验过程中随时改变，从而实现根据实验结果快速调整不同浓度的发生。本发明气体动态发生装置可同时产生0.01～20mg/m³浓度范围的多组分低浓度标准气体。本发明装置可应用于科研、环境、化学、化工等多个领域。

附图说明

图1为本发明的提出的多组分低浓度气体动态发生装置的结构示意图。

图2是本发明装置中使用的毛细管喷头的结构示意图。

图1中，1是载气气源，2是第一流量控制器，3是加湿罐，4是微孔加湿头，5是旁通阀，6是污染气体气源，7是第二流量控制器，8是液体注射泵，9是集气器，10是毛细管喷头，11是恒温加热套，12是多组分低浓度标准气体出口。

具体实施方式