[发明专利]一种单组份动态配气装置

说明书

技术领域

本发明涉及配气装置技术领域，尤其涉及一种单组份动态配气装置。

背景技术

对气体分析仪进行标定、校准和检验时，需要根据待检仪器的具体参数用到多种成分和浓度的标准气，该标准气通常采用动态配气法配制。连续稀释法是动态配气法中的一种重要方法，其原理是将已知浓度的原料气（可以是一种或相互之间不反应的多种）和稀释气（又称零气）分别以一定的流量混合稀释配制成新的标准气，输出标准气各组分的浓度可以用原料气的浓度乘以稀释比的方法计算得出（稀释比为原料气的流量占混合气总流量的比例）。 调节原料气和稀释气的流量比例就可以改变输出标准气的浓度，从而得到所需标准气。

动态配气装置是连续稀释法配气的核心设备，一般采用质量流量控制器（Mass Flow Controller ，MFC）来控制各路气体流量，每一种组分对应一台MFC，并加以混合输出。一般情况下，单组份动态配气装置具有两台MFC，分别控制原料气和稀释气的流量。

作为一种计量设备，配制标准气的准确度至关重要。流量误差是标准气浓度误差的主要组成部分。受MFC准确度的限制，上述配气装置的稀释比是有限的。MFC的准确度以其量程的百分比表示，典型值为1%FS。因此，实际流量越接近MFC的量程，流量的相对误差越小；反之，实际流量与量程之比越小，流量的相对误差就越大。为保证足够的准确度，通常要求实际流量在MFC量程的10%—100%之间。因此，MFC可以有效控制的最大流量和最小流量之比等于10。上述配气装置的原料气MFC和稀释气MFC配合，理论上这种配气装置的最大稀释比可达最小稀释比的100倍（具体倍数取决于原料气MFC和稀释气MFC的量程比，通常在10~100倍之间。例如，当稀释气MFC的量程为原料气MFC量程的4倍时，理论上其最大稀释比约为最小稀释比的30倍。实际使用中受限于待检仪器对标气流量的要求，此范围还会进一步减小）。

但待检仪器的测量范围往往超出了上述配气装置的稀释比范围。这种情况下，一般采用更换不同浓度的原料气的方法来弥补，即准备一系列浓度成梯度排列的原料气，按照所需标准气的浓度范围选择使用相应浓度的原料气。此法需要多种浓度的原料气，造成原料气的准备、存放不便，更可能造成浪费。而且每次更换原料气都需要拆卸并重新安装气路接头，操作极为不便，且多次拆装易导致漏气。

在需要用同一台配气装置配制不同组分的标气、以检验不同的气体分析仪器的情况下，也会更换原料气，需要多次拆装接头，导致操作繁琐。

现有的配气装置还忽略了气路死体积和MFC泄漏气流对输出的干扰问题。特别是在需要输出清洁的稀释气用于仪器调零时，来自原料气MFC的泄漏气流或混合器连接的原料气管路中的组分会进入稀释气中，导致输出的稀释气不够纯净，这对高灵敏度仪器的检验造成很大干扰。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种单组份动态配气装置，其在保证准确度的情况下可提供较宽的稀释比范围，满足大部分待检仪器的测量需要。