[发明专利]一种用于冷镜法极低露点快速测量的气路系统

说明书

本发明公开了一种用于冷镜法极低露点快速测量的气路系统，该方案包括有进气口、不锈钢进气管道、测量腔、镜面、制冷机、质量流量控制器MFC、不锈钢出气管道和出气口；镜面设置在测量腔内；镜面通过制冷管路与设置在测量腔外的制冷机连接；不锈钢进气管道一端与进气口连接，另一端与测量腔连通；不锈钢出气管道一端与出气口连接，另一端与测量腔连通；质量流量控制器MFC串联安装在出气管道上。该方案可以避免由于MFC内部容易存水导致内表面材料缓慢释放水分，影响测量速度和精度。同时通过电伴热升温，减少气路管道内壁材料吸附水份的含量，提高露点测量速度。

技术领域

本发明涉及冷镜法气体露点检测领域，尤其是一种用于冷镜法极低露点快速测量的气路系统。

背景技术

气体的露点温度是指气体在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。现有的露点检测技术中，常用的自调节气路装置中主要是用MFC（气体质量流量计）自动控制各种清洁干燥气体的流量，质量流量控制器由流量传感器、分流器通道、流量调节阀门和放大控制器等部分组成，能方便准确地监测管道中流动的各种气体，使用方便，目前计量系统在露点检测系统中，一般在露点检测设备气路的上游安装MFC控制气体流量，MFC在其承受压力指标范围内，气体压力波动时，可快速自调节其阀门开度，调整气体流量至设定流量，保证下游气体压力和流量平稳。

气路管道和附件（接头、阀门等）内表面材料吸附的水分会随着气流通过时逐渐缓慢释放，可能会影响气体真实露点的测量。计量机构的测量工作一般是在恒温恒湿的实验室内进行，该工况下，对-80℃左右露点温度的气源进行检测，一般计量系统要求对气路管道吹除24小时以上，避免由于其内表面材料吸附的水分释放、影响露点检测的速度和准确度。

实际工业工况中，被测量气体的露点可能会在一定范围内波动，需要测量设备和气路附件能够快速反应，在30分钟甚至更短时间内完成 -80℃以下极低露点的测量。查询MFC在露点检测领域的应用资料，未见有明确涉及到MFC应用对低温露点测量速度影响的研究。实际研发应用中发现，气路装置中，由于MFC内部结构较为复杂容易存水、气路管道和附件内表面吸附的水分难以在短时间内吹除彻底等原因，在极低温露点测量过程中，难以满足快速测量的要求。

因此，需要提供一种极低露点快速测量的气路系统，该系统既可以通过MFC（气体质量流量计）实时自动调节气体流量，又需要避免由于MFC内部存水、气路管道和附件内表面材料缓慢释放水分等，影响露点测量速度和精度。

发明内容

本发明的目的是克服露点气路装置由于MFC内部结构复杂容易存水、管道及附件内表面材料吸附水分缓慢释放等原因，影响低温露点测量精度和速度的不足，提出了冷镜法极低露点快速测量的气路系统。

本发明提出的技术方案如下：

一种用于冷镜法极低露点快速测量的气路系统，包括有进气口、不锈钢进气管道、测量腔、镜面、制冷机、质量流量控制器MFC、不锈钢出气管道和出气口；镜面设置在测量腔内；镜面通过制冷管路与设置在测量腔外的制冷机连接；不锈钢进气管道一端与进气口连接，另一端与测量腔连通；不锈钢出气管道一端与出气口连接，另一端与测量腔连通；质量流量控制器MFC串联安装在出气管道上。

作为本方案的优选：不锈钢进气管道靠近测量腔的一侧的末端外部安装有高效散热器。

作为本方案的优选：不锈钢进气管道的外部设置有电伴热带，电伴热带上连接有温控仪。

作为本方案的优选：不锈钢进气管道上设有旁通的支路，支路与安全泄压阀连通。

作为本方案的优选：测量腔底部中心设置有圆孔；镜面能够通过圆孔伸入测量腔内部；圆孔上设置有能够与制冷管路组成密封结构的密封圈。