[发明专利]一种汞标准气发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及温度控制技术领域，特别涉及一种汞标准气发生装置。

背景技术

在环境污染中，重金属污染是破坏生态环境，威胁人类健康的重要因素之一，如何要有效预防和处置突发重金属污染事件发生，提升环境应急能力和预警水平，一直是环境保护工作中面临的主要问题。

为解决上述环境问题，目前在环境应急监测的技术和方法研究中，发展环境风险识别、评估、预防、应急处置等环境预警和监控技术为主要研究方向。

其中，汞标准气发生装置作为一项重要手段已广泛应用于环境检测中，它的主要原理为动态扩散比例稀释法，试剂采用单质Hg源试剂，Hg源被放置于密闭腔室中，腔室只留有进气与出气口，且处于精确恒温装置内，通常Hg源控温在50℃，温控精度为±0.1℃，此时汞蒸气饱和气压为恒值。载气经质量流量控制器小流量精密控制通入Hg源，将饱和汞蒸气连续带出，与另一路流量控制后的稀释气混合稀释，达到用户设定浓度，即所需标准气浓度。

上述装置中恒温装置中的最低温度约等于外部环境温度，当外部环境温度比较高(高于或接近50摄氏度)时，恒温装置的初始温度已经高于环境温度或接近环境温度，其腔室内部的温度不能调节至Hg源蒸发温度或调节至Hg源蒸发温度的调节量比较小，将会导致汞蒸汽对应饱和蒸发浓度较高，稀释配比后浓度较高，不能满足现场需要。

因此如何提供一种汞标准气发生装置，该装置可以实现不同环境温度下对Hg源的精确控温，适用范围比较广，是本领域内技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种汞标准气发生装置，该装置可以实现不同环境温度下对Hg源的精确控温，适用范围比较广。

为解决上述技术问题，本发明提供一种汞标准气发生装置，包括用于存储汞源的汞源蒸发腔体以及包围于其外部的温控腔体，还包括具有制冷功能的制冷腔体，所述温控腔体置于所述制冷腔体的内腔，上述三腔体的内腔彼此隔离，且所述汞源蒸发腔体的进口管和出口管穿过所述温控腔体和所述制冷腔室连通外部气体管路。

优选地，所述制冷腔体的腔体壁上设置有半导体制冷器，所述半导体制冷器具有冷面、热面以及设置于所述冷面和热面之间的制冷元器件，所述冷面与所述制冷腔体的腔体外壁贴合，所述热面外露于所述制冷腔体的外部。

优选地，与所述冷面相对应的制冷腔体的腔体内壁还设置有用于提高所述冷面散热效率的第一散热装置。

优选地，还包括用于提高所述热面散热效率的第二散热装置。

优选地，还包括电连接所述半导体制冷器的控制单元，当所述控制单元判断所述温控腔体的初始调节温度信号不低于预设的最低调节温度时，启动所述半导体制冷器对所述制冷腔体进行制冷。

优选地，所述控制单元还电连接所述温控腔体的加热部件，所述控制单元根据所述温控腔体的温度信号控制所述加热部件的功率。

优选地，所述加热部件设置于所述温控腔体的外壁上。

优选地，所述初始调节温度信号通过设置于所述温控腔体的腔体壁上感温装置采集。

优选地，所述制冷腔体连接压缩机制冷系统或涡旋气流制冷系统，用于所述制冷腔体内部腔体的制冷。

本发明所提供的汞标准气发生装置中温控腔体置于具有制冷功能的制冷腔体的内腔，当外界环境温度接近或超过温控腔体初始调节的最低温度时，可以开启制冷腔体的制冷功能，降低制冷腔体的内腔温度，从而在热传递的作用下，置于制冷腔体内的温控腔体内的温度也相应降低，这样就可以将温控腔体的温度降低至温控调节所需的最低温度以下，实现低温控制，以满足温控调节的需求，提高对汞源蒸发腔体内温控调节的精度，满足的浓度汞标准气稀释要求，同时扩大了汞标准气发生装置的适用范围。

一种优选的实施方式中，所述制冷腔体的腔体壁上设置有半导体制冷器，所述半导体制冷器具有冷面、热面以及设置于所述冷面和热面之间的制冷元器件，所述冷面与所述制冷腔体的腔体外壁贴合，所述热面外露于所述制冷腔体的外部。

半导体制冷器制冷方式是电流换能型片件，通过输入电流进行控制，不仅可以实现高精度的温度控制，容易实现遥控、计算机控制，便于实现设备的自动化控制，而且它无需使用任何制冷剂，没有污染源以及其他旋转部件，有利于汞标准气发生装置整体集成性强、体积小，且该装置工作时没有震动、噪音、使用寿命比较长、并且安装比较容易。

在另一种优选的实施方式中，汞标准气发生装置还包括电连接所述半导体制冷器的控制单元，当所述控制单元判断所述温控腔体的初始调节温度信号不低于预设的最低调节温度时，启动所述半导体制冷器对所述制冷腔体进行制冷。