[发明专利]压力呈周期性变化的水蒸气发生器

摘要

本发明属于化学实验领域，具体涉及一种气压发生器。压力呈周期性变化的水蒸气发生器，其技术方案是，水浴连接进气管路的一端，进气管路的另一端穿过红外样品仓与样品池连通，出气管路的一端与样品池连通，另一端穿过红外样品仓连接真空泵；气压计安装在进气管路上，湿度计安装在出气管路上，在气压计与水浴之间的进气管路设有进气截止阀，在湿度计与真空泵之间的出气管路上设有出气截止阀；压力控制中心分别与进气截止阀、气压计、湿度计、出气截止阀连接。利用本发明使水蒸气压力呈周期性变化，满足步进扫描的条件；通过控制水蒸气的压力可以定量地控制发生反应的水分子数，与定量的气溶胶颗粒发生反应，提供一种严格重复性的化学反应环境。

主权项

一种压力呈周期性变化的水蒸气发生器，其特征在于，它包括：水浴（6）、进气截止阀（7）、湿度计(11)、压力控制中心（8）、气压计（12）、出气截止阀（9）、真空泵（10）、微调阀A（13）和微调阀B（14）；其外围设备是红外样品仓和光谱分析仪；所述红外样品仓包括：密封箱体与安装在密封箱体内的样品池（3）；所述密封箱体的左右两侧对称的设有红外光可穿透的窗片（5）；所述样品池（3）为柱状结构，其两端由光学基片（4）密封，所述光学基片（4）上沉淀有气溶胶样品；所述样品池（3）两端的所述光学基片（4）与所述密封箱体左右两侧的窗片（5）同轴；所述光谱分析仪与所述红外样品仓连接；所述水浴（6）连接进气管路（1）的一端，所述进气管路（1）的另一端穿过红外样品仓与所述样品池（3）连通，所述出气管路（2）的一端与所述样品池（3）连通，另一端穿过所述红外样品仓连接所述真空泵（10）；所述气压计(12)安装在所述进气管路（1）上，所述湿度计（11）安装在所述出气管路（2）上，在所述气压计(12)与所述水浴（6）之间的进气管路（1）设有所述进气截止阀（7），在所述湿度计（11）与所述真空泵（10）之间的出气管路（2）上设有所述出气截止阀（9）；在所述水浴（6）与所述进气截止阀（7）之间的连接管路上增设一个微调阀A（13）；在所述真空泵（10）与所述出气截止阀（9）之间的连接管路上增设一个微调阀B（14）；所述压力控制中心（8）分别与所述进气截止阀（7）、湿度计(11)、气压计（12）、出气截止阀（9）、微调阀A（13）和微调阀B（14）连接；压力呈周期性变化的水蒸气发生器的操作方法为：A．开启所述水浴（6）与所述真空泵（10），所述压力控制中心（8）开启进气截止阀（7）和出气截止阀（9），保证所述进气管路（1）与出气管路中（2）完全是纯水蒸汽；B．所述压力控制中心（8）控制所述微调阀A（13）和微调阀B（14）的开度，从而控制水蒸气进气和出气的速率，得到设定的气体压力P1后，所述压力控制中心（8）关闭进气截止阀（7）和出气截止阀（9），使得样品池（3）内水蒸气的压力达到平衡；所述压力控制中心（8）设定开启所述进气截止阀（7）的时间；C．到达所述进气截止阀（7）打开的时间后，所述进气截止阀（7）自动打开，所述出气截止阀（9）保持关闭，所述压力控制中心（8）对所述出气截止阀（9）关闭的时间做出设定；所述出气截止阀（9）关闭期间样品池（3）内水蒸气的压力上升，当上升到设定压力P2时，所述压力控制中心（8）关闭进气截止阀（7），使得样品池（3）内水蒸气的压力在P2状态保持恒定；D．到达出气截止阀（9）关闭的时间后，出气截止阀（9）自动打开，同时所述压力控制中心（8）打开所述进气截止阀（7），减小所述微调阀A（13）的气体流量，使得样品池（3） 内水蒸气的压力下降；当所述样品池（3）内水蒸气的压力达到要求的P3时，所述压力控制中心（8）同时关闭所述进气截止阀（7）和出气截止阀（9），样品池（3）内水蒸气的压力在P3保持恒定，所述压力控制中心（8）设定样品池（3）内水蒸气的压力在P3条件下保持的时间；E．到了设置的时间，所述压力控制中心（8）关闭所述出气截止阀（9），使得样品池（3）内水蒸气的压力上升达到P4；当上升到设定压力P4时，所述压力控制中心（8）关闭进气截止阀（7），使得样品池（3）内水蒸气的压力在P4状态保持恒定；F．所述压力控制中心（8）开启进气截止阀（7）和出气截止阀（9），并重复步骤B‑E实现水蒸气压力呈周期性变化；整个水蒸气压力呈周期性变化中的压力变化和所述样品池（3）中的湿度变化由所述气压计（12）和所述湿度计（11）监测。