[发明专利]一种含水蒸汽的多元气体组分配置装置及配置方法

权利要求书

1.一种含水蒸汽的多元气体组分配置装置，其特征在于：包括混合气体配置容器(1)、至少两个纯气体配置容器(2、3)、压力调节系统、湿度调节系统、注水系统，所述的纯气体配置容器(2、3)分别与对应的纯气体供应系统(4、5)连接，纯气体配置容器(2、3)均接入混合气体配置容器(1)，按照目标样气的组分配置要求将所需量的纯气体送入混合气体配置容器(1)，所述混合气体配置容器分别连接所述压力调节系统和湿度调节系统，混合气体配置容器设有加热器(6)，通过加热器、压力调节系统和湿度调节系统获得所需温度、压力、湿度的目标样气；

所述纯气体配置容器(2、3)底部设有注水阀和泄放阀，上部连接对应的纯气体供应系统(4、5)，连接管线上设置有高精度调节阀和防反冲阀，顶部设有可与大气连通的平衡阀，通过注入阀与混合气体配置容器(1)连接；

所述混合气体配置容器(1)底部设有注水阀和泄放阀，中部与各个纯气体配置容器(2、3)连接，顶部通过喷淋阀和防反冲阀与压力调节系统连接，通过隔离阀与湿度调节系统连接，底部设置所述加热器(6)；

所述纯气体配置容器(2、3)和混合气体配置容器(1)的结构尺寸一致，均配有温度、压力和液位的测量仪表。

2.如权利要求1所述的含水蒸汽的多元气体组分配置装置，其特征在于：所述纯气体配置容器(2、3)和混合气体配置容器(1)的外形均存在一定高度的横截面不变的中段，中段底部为容积零点。

3.如权利要求1所述的含水蒸汽的多元气体组分配置装置，其特征在于：所述湿度调节系统包括提温箱(9)和真空泵(10)，两者通过隔离阀连接，所述提温箱(9)设有电加热装置和温度测量装置，外部设有保温材料，通过调压阀与样气使用场所连接。

4.如权利要求1所述的含水蒸汽的多元气体组分配置装置，其特征在于：所述压力调节系统包括冷却水箱(8)、喷淋泵(7)和水温调节装置(11)，喷淋泵(7)出口通过回流阀与外部设有保温材料的所述冷却水箱(8)连接。

5.一种采用权利要求1-4中任意一项所述装置的含水蒸汽的多元气体组分配置方法，包括如下步骤：

(a)根据目标样气的配置要求换算中间样气参数，配置相对湿度为1的、与目标样气相同总绝压、相同体积分数配比的混合气体；

(b)将配置好的混合气体引入湿度调节系统，加热至目标温度，使相对湿度符合目标样气要求，再通过调压阀按照指定压力将样气输送至样气使用场所。

6.如权利要求5所述的含水蒸汽的多元气体组分配置方法，其特征在于：步骤(a)的具体方法如下：

(a-1)根据目标样气的组分配置要求，计算所需纯气体的量和纯气体的参数；

(a-2)对混合气体配置容器和纯气体配置容器进行充水，使之均处于水实体状态；

(a-3)按照各自的计算量将各种纯气体分别充入对应的纯气体配置容器，充气过程中打开纯气体配置容器的泄放阀放水；

(a-4)打开纯气体配置容器与混合气体配置容器之间的阀门，分别向各纯气体配置容器充水，使其重新处于水实体状态，从而将各种纯气体依次送入混合气体配置容器，送气过程中打开混合气体配置容器的泄放阀放水；

(a-5)通过控制混合气体配置容器的温度和压力，并保持混合气体配置容器的液位处于容积零点位置，完成混合气体的配置。

7.如权利要求5或6所述的含水蒸汽的多元气体组分配置方法，其特征在于：步骤(b)的具体方法如下：

(b-1)利用真空泵将湿度调节系统的提温箱抽成真空，启动提温箱的加热装置，将壁面温度稳定在混合气体温度；

(b-2)将配置好的混合气体引入提温箱中，压力达到目标样气总绝压后，关闭阀门；

(b-3)通过提温箱的加热装置将内部混合气体的温度稳定在目标温度后，将混合气体释放至样气使用场所。