[发明专利]微量气体转移装置及方法

权利要求书

1.一种微量气体转移装置，包括一个管道；其特征在于，还包括连接在管道一端的组分混合气瓶以及连接在管道另一端的至少一个平衡气瓶；沿管道由组分混合气体瓶向平衡气瓶方向出发，依次安装有阀门P8、连接有第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第五支路以及安装有阀门P5；第一支路上并联有Y1、Y2、Y3、Y4四个阀门，Y1、Y2、Y3、Y4四个阀门的另一端分别连接有一个压力表；第二支路和第三支路之间连接有至少一个微量气体转移管；微量气体转移管的两端均设有一个阀门；第四支路贯穿管道，位于管道一侧的部分串接有阀门P7，位于管道另一侧的部分串接有阀门P6和真空泵；第五支路上串接有阀门P4和组分原料气瓶；每个平衡气瓶与阀门P5之间均连接有一个阀门；组分混合气瓶、组分原料气瓶和平衡气瓶上也设有相应阀门。

2.如权利要求1所述的微量气体转移装置，其特征在于，所述第二支路和第三支路之间连接有多个相互并联的微量气体转移管。

3.如权利要求2所述的微量气体转移装置，其特征在于，微量气体转移管的两端分别安装有快速接头；靠近两个快速接头的位置的管体上均设有一个阀门。

4.如权利要求1~3任一项所述的微量气体转移装置，其特征在于，多个平衡气瓶之间相互并联。

5.一种微量气体转移方法，采用如权利要求1~4任一项所述的装置来实现；根据需要制备的混合气体的摩尔比以及气体总质量获得微量气体的质量，再根据采用的微量气体转移管的容积以及温度计算出微量气体充入微量气体转移管后的气体压力bMpa；Y1、Y2、Y3、Y4阀门连接的四个压力表分别为高压压力表、中压压力表、低压压力表和微压压力表；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）关闭所有气瓶阀门和阀门Y1~Y3，打开连接在平衡气瓶与阀门P5之间的阀门以及P4~P8、微量气体转移管两端的阀门、Y4，启动真空泵，将管道里的压力抽到1pa以下；

（2）关闭P7、Y4，打开设在平衡气瓶上的阀门，将管道里充满平衡气后，关闭设在平衡气瓶上的阀门；

（3）打开P7，将管道里的平衡气放空，再关闭P7，打开Y4，启动真空泵将管道里的压力抽到1pa以下；

（4）关闭P5、P6、P7、Y4，开启设在组分原料气瓶上的阀门并观察该气瓶压力，再根据气瓶上的减压阀上显示的压力，决定其打开低、中、高压的压力表的阀门和微压压力表的阀门；

（5）缓慢打开阀门P4，并观察低压压力表的压力变化，当达到aMpa时左右时，通过旋转阀门P4，调小组分原料气的输入气量，此时观察微压压力表的变化，当微压压力变化到bMpa时，关闭阀门P4及组分原料气瓶阀门，观察微压表变化情况，当微压表示值稳定，关闭微量气体转移管两端的阀门，此时，再观察微压压力表，如果微压压力表变化小于100pa，认为关闭微量气体转移管两端的阀门没有影响管道里的压力；所述a<b；

（6）确保关闭微量气体转移管两端的阀门，打开P7、P6放空管道里的组分原料气体，关闭P7，启动真空泵，将管道里的压力抽到1Pa以下；

（7）将预先称量过的组分混合气瓶放置在高载荷天平上；

（8）关闭P4、P6，P7，Y2、Y3、Y4，打开高压压力表阀门Y1和组分混合气瓶阀门，打开平衡气瓶的阀门，按先后顺序打开连接在平衡气瓶与阀门P5之间的阀门、P5、微量气体转移管一端的阀门、微量气体转移管另一端的阀门；

（9）由于平衡气瓶里的气体压力将微量气体转移管中的定量的气体充进组分混合气瓶中；

（10）观察组分混合气瓶中高载荷天平增加的气体的读数，当增加量为气体总质量的数值时，关闭组分混合气瓶上的阀门；

（11）然后关闭平衡气瓶上的阀门以及连接在平衡气瓶与阀门P5之间的阀门，打开P7，将管道里的高压气体放出；组分混合气瓶中就得到了制备好的混合气体。

6.如权利要求5所述的微量气体转移方法，其特征在于，步骤（3）结束后再重复步骤（2）和步骤（3）至少两次；步骤（6）结束后，关闭微量气体转移管两端的阀门，重复步骤（2）和步骤（3）至少两次，将管道里残留组分气体清洗干净。