[发明专利]一种基于渗透管的标准气体发生装置

说明书

本发明涉及一种基于渗透管的标准气体发生装置，包括标准气体发生气路，标准气体发生气路依次设有进气阀、减压阀、渗透腔组件、出气阀，渗透腔组件由渗透管、渗透腔、温度传感器、加热器构成，渗透管及温度传感器设于渗透腔内，加热器紧贴渗透腔表面；进气阀用于控制载气的通断，减压阀用于将载气减压后调节为恒定的流量，渗透腔组件用于通过温度传感器及加热器控制渗透腔内部温度，使渗透管以恒定速率渗出气体分子，以产生恒定浓度的标准气体，出气阀用于控制输出标准气体的通断。本发明全程无需贮存高压有害气体；需要标气种类发生变化或超出有效期时，仅需要对模块化的渗透腔组件进行更换；上行运输成本小、简单易操作。

技术领域

本发明涉及一种气体发生装置，尤其涉及一种基于渗透管的标准气体发生装置。

背景技术

随着长期载人任务的深入开展，航天员在太空的驻留时间将越来越长。微量有害气体对航天员的身体健康、生命安全将不可忽视。必须对微量有害气体进行去除和在线检测。微量有害气体在线检测设备需要标准气体进行定期计量和标校，以保证设备定性的准确性、定量的精确性，为航天员的健康和安全保驾护航。

目前在地面通常使用配置好的标气瓶或国外厂家生产的配气发生器来提供稳定浓度的标气，但其均无法满足航天领域的使用要求。由标气瓶提供标气的主要缺点有：

1、需要高压气瓶存储标气，微量有害气体在线检测设备的标气多为有害气体，在轨使用高压的有害气体存在一定的安全隐患；

2、配置好的标气瓶有效期时间较短，多在一年以内，每次到期后均需要连气瓶整体更换，重量较大使上行运输成本较高；

3、配置好的标气瓶成分固定，如需调整需要连同气瓶整体更换，重量较大使上行运输成本较高。

4、同一种成分若需要多种浓度时，就需要增加标气瓶的配置，增加了体积重量和运输成本。

由国外厂家生产的配器发生器提供标气的主要缺点有：

1、设备尺寸较大，需要占用较多宝贵的在轨空间资源；

2、设备重量大，上行运输成本较高；

3、需要用到压缩贮存的高压有害气体，存在安全隐患；

4、需要较长时间才能生成稳定浓度的标准气体，效率较低，无法满足在轨的快速使用需求。

因此研制一种安全、小型、能够快速产生标准气体的装置是实现微量有害气体在线监测需要解决的一大难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于渗透管的标准气体发生装置，以实现在需要使用标气时，能够安全、快速产生标准气体，不需要时可随时停止标气的产生，整个过程无需贮存高压有害气体；以及需要标气种类发生变化时，仅需要对模块化的渗透腔组件进行更换；以及需要调整标气浓度变化时，仅需要调整控制温度或者供气流量；上行运输成本小、简单易操作。

本发明提供了一种基于渗透管的标准气体发生装置，包括标准气体发生气路，标准气体发生气路依次设有进气阀、减压阀、渗透腔组件、出气阀，渗透腔组件由渗透管、渗透腔、温度传感器、加热器构成，渗透管及温度传感器设于渗透腔内，加热器紧贴渗透腔表面；

进气阀用于控制载气的通断，减压阀用于将载气减压后调节为恒定的流量，渗透腔组件用于通过温度传感器及加热器控制渗透腔内部温度，使渗透管以恒定速率渗出气体分子，以产生恒定浓度的标准气体，出气阀用于控制输出标准气体的通断。

进一步地，渗透腔组件为可更换的模块化渗透腔组件。

进一步地，该标准气体发生装置还包括与进气阀连接的载气气源，载气气源为载气瓶。

进一步地，该标准气体发生装置还包括与出气阀连接的标气出口，出气阀与标气出口之间设有用于监测输出标准气体流量的流量计。