[实用新型]一种气体标定系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体标定系统。 

背景技术

气体分析仪器是用于检测气体组分和浓度的一种检测仪器，其测量原理有红外、紫外、色谱、质谱等很多种，此类分析仪器广泛应用于工业、农业、环境监测和科学研究等众多领域。气体分析仪器的检测精度直接影响到了相关企业的生产效率和产品质量。因此，提高气体分析仪器的检测精度具有重要意义。 

气体分析仪器在进行测量前，通常要采用标准浓度的气体(以下简称标气)进行标定(即校准)，标气的精度往往决定了分析仪器的测量精度。然而，气体分析仪器探测下限经常低到ppb级、测量精度通常在2％以上；且不同的气体分析仪器根据应用不同，其量程变化范围会相差10000倍以上。 

如果从市场上采购商用标气对分析仪器进行标定，往往存在以下问题： 

1)市场上的标气浓度有限，对于一些特殊浓度的标气则无法从市场上采购到； 

2)现有的标气一般存储在钢制气体容器内，一些特殊气体如具有吸附性的气体(如HCL、CL2、NH3等)，在短期存储后，浓度即偏离了原始的标称浓度；而对于低浓度的标气，浓度偏离问题会严重影响分析仪器的精度； 

3)分析仪器正常使用时，经常会用到多种浓度、多种类型的标气；用户为了保证分析仪器的正常使用，必须贮存大量不同浓度、不同类型的标气，从而增加了分析仪器使用的成本，降低了经济效益。 

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种采用普通浓度的标气即可获得高精度、宽量程范围的标气的气体标定系统。 

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案： 

一种气体标定系统，包括混气单元、测量单元、计算单元和流量控制单元； 

所述混气单元包括混气室，用于混合标气和零气；所述混气室分别与测量单元、流量控制单元相连； 

所述测量单元包括浓度测量仪和压力传感器，分别用于测量混气室内的气体浓度和气体压力，并将测量结果作为过程浓度和过程压力传递给计算单元； 

所述计算单元包括相连的比较电路和计算电路，所述比较电路将所述过程浓度与目标浓度进行比较并将比较结果传递给所述计算电路；所述计算电路根据配气目标浓度计算配气初始参数，根据比较电路的比较结果、所述过程浓度、所述过程压力计算配气过程参数； 

流量控制单元，所述流量控制单元还与标气、零气和计算单元相连；所述流量控制单元根据配气初始参数及配气过程参数控制标气/零气的输出。 

进一步，所述流量控制单元包括至少两路相互并联的不同量程流量计。 

进一步，所述流量计为质量流量计。 

作为优选，所述混气室包括用于混气均匀的风扇。 

作为优选，所述风扇在混气室内呈对角设置。 

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果： 

1)根据目标浓度控制标气的输出，实时配制各种浓度范围的目标标气，拓展了目标标气的浓度范围，使得特殊浓度的目标标气也可轻易获得； 

同时对于特殊气体如具有吸附性的气体，采用本实用新型的方法可以实时配制，配制完成之后即可使用，无需事先放置，这就解决了标气浓度偏离的问题，大大提高了低浓度的标气标定精度； 

实时配制目标标气，无需事先存储各种浓度的标气，节省了储存各种浓度标气的成本，提高了经济效益； 

2)、对配气浓度进行闭环检测，并通过计算单元确定配气相关参数，自动调节流量控制单元的输出流量和时间，实现了配气浓度的精确控制，解决了配气精度无法满足气体分析仪标定要求的问题； 

3)、流量控制单元中采用了多路高低量程流量计并联并自动切换的办法，当配气输出体积较大时使用高量程流量计、配气输出体积较小时使用低量程流量计，从而达到了标气配比宽范围、高效率的目的。 

附图说明

图1为实施例2中气体标定系统示意图； 

图2为实施例2中流量控制单元结构示意图。 

具体实施方式

实施例1 

一种气体标定系统，包括：混气单元、测量单元、计算单元和流量控制单元； 

1、所述混气单元包括混气室，用于混合标气和零气；所述混气室分别与测量单元、流量控制单元相连；所述标气浓度为C；所述混气室容积为V，初始状态下混气室内充满温度为T1、压力为P1的零气并处于密封状态； 

优选的，所述混气室包括用于混气均匀的风扇。 

优选的，所述风扇在混气室内呈对角设置。