一种分段调节稀释装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术属于稀释设备领域，提供了一种分段调节稀释装置及系统。分段调节稀释系统包括串联连接的多个稀释单元、总流量计和控制部，每个稀释单元具有预定稀释比，包括电子三通阀、第一四通接头、第二四通接头、毛细管、过滤器、流量调节阀及压差传感器。每个稀释单元利用了旁通原理对气体进行稀释，气体从不参与稀释的稀释单元的绕行通路进入下一个参与稀释的稀释单元，总稀释比等于参与稀释的各个稀释单元的稀释比的乘积，而控制部控制各个电子三通阀决定了参与稀释的稀释单元及稀释单元的数目。因此，本发明专利技术的分段调节稀释系统能够根据需要选择不同稀释比的稀释单元，能够在大范围内调节稀释比，且整体体积小，具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种分段调节稀释装置及系统
本专利技术属于稀释设备领域，具体涉及一种分段调节稀释装置及系统。
技术介绍
空气洁净技术是为了保证某个区域内空气高度洁净的一种技术。有洁净度要求的房间成称为洁净室，为了使得洁净室空气中的颗粒物数量减少至设计和标准要求的数值，通常依靠颗粒物过滤器对空气中的颗粒物进行过滤以达到洁净空气的目的。为了验证洁净室建设完成后是否能够达到设计和标准的要求，通常需要进行室内洁净度的测试和高效过滤器过滤效率的测试。这两种测试都需要用到粒子计数器来测试空气中含有的不同大小颗粒的多少。其测试原理为：包含颗粒的空气由气溶胶入口进入，经过视腔及过滤器由真空泵排除。激光光源经过透镜形成激光束。激光束在视腔中照射到空气中的颗粒会形成散射。散射的光通过透镜被探测器接收。探测器根据探测到的激光的强度来判断颗粒的大小，根据探测到的次数来计算颗粒的数量。激光粒子计数器的使用有一定的条件，其中比较重要的条件就是进入粒子计数器的空气中颗粒浓度不能过高，否则会存在以下问题：1过滤器堵塞，影响吸气量，从而影响测试精度；2容易污染透镜降低计数效率；3颗粒在视腔的光路处重叠，可能会产生几个小颗粒被错误的检测为一个大颗粒的情况。如果洁净室检测中需要测试的为高浓度粒子，通常使用稀释器稀释的方法。就是将被测量的空气按照一定的比例进行稀释，然后再用粒子计数器进行测量，测量到的各个粒径的颗粒数量乘以稀释比就是实际的空气颗粒数量。现有的稀释器分为两种类型，一种为旁通型稀释器，另一种为混合型稀释器。旁通型稀释器原理为：被采样的空气由稀释器入口进入，一路经过毛细管到达稀释器出口，另一路旁通支路经过过滤器过滤掉空气中的颗粒物变成洁净空气，经过阀门与未经过处理的空气进行混合后从稀释器出口流出。由于旁通之路的空气被过滤干净，因此稀释器出口的空气中颗粒浓度已经被稀释了。根据直通支路进气端与出气端的压差计算出直流支路路和总流量比例从而计算出稀释比。稀释比K＝Qi/Q，其中K为稀释比例，Qi为直通支路流量，Q为总流量。混合型稀释器原理为：外界采样空气依次经过过滤器、阀门、流量计、加热器后进入混合腔，进入混合腔的空气为经过过滤的洁净空气。而采样空气则直接进入混合腔。洁净空气与采样空气在混合腔中进行混合，此时混合腔内的空气为经过稀释的空气。经过稀释的空气通过三通阀连接到粒子计数器。流量计2用于测量总流量Q，流量计用于测量洁净空气Qj，此时总的稀释比K＝(Q-Qj)/Q，其中K为稀释比，Q为总流量，Qj为洁净空气流量。目前，绝大多数旁通型稀释器的稀释比例为固定稀释比例，稀释比通常比较小，约为1：1000。并且由于旁通支路和直通支路的固有阻力，稀释比可以调节的范围很小，例如1：1000的稀释器，其调节范围约为1：800-1：1300。而且旁通型稀释器其稀释比例均为预先实验得到，在使用过程中需要根据毛细管的压力进行查表查到稀释比并进行计算，没有电气控制和信号处理，不利于集成在系统中。与旁通型稀释器相比，以混合空气为原理的混合型稀释器，其稀释比虽然能够达到1：100000，但稀释比例调节也只能在一定范围内进行调节如1：10000-1：100000。混合型稀释器可以使用PID进行稀释比例的控制，但由于PID控制为闭环控制，虽然精度较高单需要牺牲一定的稳定时间。且稀释系统为独立系统，没有提供系统集成的接口。并且由于需要配置风机等装置和设置混合腔，因此体积较大。使用时需要携带风机等动力装置，对现场情况要求较高。由于洁净空气量较大，因此需要的采样量也比一般的洁净室测试采样量更大，不能采用标准的采样装置，需要重新设计采样装置。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种体积小、稀释比例调节范围大的分段调节稀释装置及系统。本专利技术提供了一种分段调节稀释装置，用于对气体进行稀释，具有这样的特征，包括：进气管，出气管，将进气管与出气管相连通的具有预定稀释比的多个稀释单元，设置在出气管上，用于计量气体的总流量的总流量计，其中，每个稀释单元包括电子三通阀、第一四通接头、第二四通接头、毛细管、过滤器、流量调节阀及压差传感器，电子三通阀用于控制该稀释单元的开启，该电子三通阀包括两个接口，一个接口与第一四通接头连接，另一个接口与该稀释单元的第二四通接头连接形成气体的绕行通路，第一四通接头、毛细管及第二四通接头依次连通形成直通通路，第一四通接头、过滤器及流量调节阀依次连通形成旁通通路，流量调节阀用于调节经过该旁通通路的气体的流量，压差传感器的两端分别与第一四通接头和第二四通接头相连通，用于检测压差，多个稀释单元依次连通，每个第一四通接头作为相应的稀释单元的气体进口，每个第二四通接头作为相应的稀释单元的气体出口。在本专利技术提供的分段调节稀释装置中，还可以具有这样的特征：其中，每个稀释单元的预定稀释比相同或者不同。在本专利技术提供的分段调节稀释装置中，还可以具有这样的特征：其中，稀释单元的数目为3个，预定稀释比分别为1：10、1：100、1：1000。本专利技术还提供了一种分段调节稀释系统，用于对气体进行稀释，具有这样的特征，包括：进气管，出气管，将进气管与出气管相连通的具有预定稀释比的多个稀释单元，设置在出气管上，用于计量气体的总流量的总流量计以及控制部，其中，每个稀释单元包括电子三通阀、第一四通接头、第二四通接头、毛细管、过滤器、流量调节阀及压差传感器，电子三通阀用于控制该稀释单元的开启，该电子三通阀包括两个接口，一个接口与第一四通接头连接，另一个接口与该稀释单元的第二四通接头连接形成气体的绕行通路，第一四通接头、毛细管及第二四通接头依次连通形成直通通路，第一四通接头、过滤器及流量调节阀依次连通形成旁通通路，流量调节阀用于调节经过该旁通通路的气体的流量，压差传感器的两端分别与第一四通接头和第二四通接头相连通，用于检测压差，多个稀释单元依次连通，每个第一四通接头作为相应的稀释单元的气体进口，每个第二四通接头作为相应的稀释单元的气体出口，控制部分别与电子三通阀、压差传感器、流量调节阀及总流量计连接，用于控制电子三通阀的开启状态并且根据压差、总流量及电子三通阀的开启状态计算总稀释比。在本专利技术提供的分段调节稀释系统中，还可以具有这样的特征：其中，控制部包括采集单元、中央处理单元及调节控制单元，采集单元采集压差传感器的压差及总流量计的总流量，中央处理单元根据压差及总流量计算每个稀释单元的稀释比，并根据电子三通阀的开启状态信号计算总稀释比，当需要的稀释比与总稀释比有一定差值时，调节控制单元能够控制电子三通阀的开启或者关闭，并且能够控制流量调节阀调整流量从而对总稀释比进行调整。在本专利技术提供的分段调节稀释系统中，还可以具有这样的特征：其中，调节控制单元通过电子三通阀开关量输出信号通道控制电子三通阀的开启，调节控制单元能够通过流量调节阀模拟量输出通道控制流量调节阀的开度从而调节经过过滤器的气体的流量，压差传感器的压差通过压差模拟量输入通道传输到采集单元，总流量计的总流量通过总流量模拟量输入通道传输到采集单元。在本专利技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分段调节稀释装置，用于对气体进行稀释，其特征在于，包括：/n进气管，/n出气管，/n具有预定稀释比的多个稀释单元，将所述进气管与所述出气管相连通，以及/n总流量计，设置在所述出气管上，用于计量所述气体的总流量，/n其中，每个所述稀释单元包括电子三通阀、第一四通接头、第二四通接头、毛细管、过滤器、流量调节阀及压差传感器，/n所述电子三通阀用于控制该稀释单元的开启，该电子三通阀包括两个接口，一个所述接口与所述第一四通接头连接，另一个所述接口与该稀释单元的所述第二四通接头连接形成所述气体的绕行通路，/n所述第一四通接头、所述毛细管及所述第二四通接头依次连通形成直通通路，/n所述第一四通接头、所述过滤器及所述流量调节阀依次连通形成旁通通路，所述流量调节阀用于调节经过该旁通通路的所述气体的流量，/n所述压差传感器的两端分别与所述第一四通接头和所述第二四通接头相连通，用于检测压差，/n多个所述稀释单元依次连通，每个所述第一四通接头作为相应的所述稀释单元的气体进口，每个所述第二四通接头作为相应的所述稀释单元的气体出口。/n

【技术特征摘要】
1.一种分段调节稀释装置，用于对气体进行稀释，其特征在于，包括：
进气管，
出气管，
具有预定稀释比的多个稀释单元，将所述进气管与所述出气管相连通，以及
总流量计，设置在所述出气管上，用于计量所述气体的总流量，
其中，每个所述稀释单元包括电子三通阀、第一四通接头、第二四通接头、毛细管、过滤器、流量调节阀及压差传感器，
所述电子三通阀用于控制该稀释单元的开启，该电子三通阀包括两个接口，一个所述接口与所述第一四通接头连接，另一个所述接口与该稀释单元的所述第二四通接头连接形成所述气体的绕行通路，
所述第一四通接头、所述毛细管及所述第二四通接头依次连通形成直通通路，
所述第一四通接头、所述过滤器及所述流量调节阀依次连通形成旁通通路，所述流量调节阀用于调节经过该旁通通路的所述气体的流量，
所述压差传感器的两端分别与所述第一四通接头和所述第二四通接头相连通，用于检测压差，
多个所述稀释单元依次连通，每个所述第一四通接头作为相应的所述稀释单元的气体进口，每个所述第二四通接头作为相应的所述稀释单元的气体出口。


2.根据权利要求1所述的分段调节稀释装置，其特征在于：
其中，每个所述稀释单元的所述预定稀释比相同或者不同。


3.根据权利要求1所述的分段调节稀释装置，其特征在于：
其中，所述稀释单元的数目为3个，所述预定稀释比分别为1：10、1：100、1：1000。


4.一种分段调节稀释系统，用于对气体进行稀释，其特征在于，包括：
进气管，
出气管，
具有预定稀释比的多个稀释单元，将所述进气管与所述出气管相连通，总流量计，设置在所述出气管上，用于计量所述气体的总流量，以及
控制部，
其中，每个所述稀释单元包括电子三通阀、第一四通接头、第二四通接头、毛细管、过滤器、流量调节阀及压差传感器，
所述电子三通阀用于控制该稀释单元的开启，该电子三通阀包括两个接口，一个所述接口与所述第一四通接头连接，另一个所述接口与该稀释单元的所述第二四通接头连接形成所述气体的绕行通路，
所述第一四通接头、所述毛细管及所述第二四通接头依次连通形成直通通路，
所述第一四通接头、所述过滤器及所述流量调节阀依次连通形成旁通通路，所述流量调节阀用于调节经过该旁通通路的所述气体的流量，
所述压差传感器的两端分别与所述第一四通接头和所述第二四通接头相连通，用于检测压差，
多个所述稀释单元依次连通，每个所述第一四通接头作为相应的所述稀释单元的气体进口，每个所述第二四通接头作为相应的所述稀释单元的气体出口，
所述控制部分别与所述电子三通阀、所述压差传感器、流量调节阀及所述总流量计连接，用于控制所述电子三通阀的开启状态并且根据所述压差、所述总流量及所述电子三通阀的开启状态计算所述总稀释比。


5.根据权利要求4所述的分段调节稀释系统，其特征在于：
其中，所述控制部包括采集单元、中央处理单元及调节控制单元，
所述采集单元采集所述压差传感器的压差及所述总...

【专利技术属性】
技术研发人员：王非，李启东，耿宇，邹志军，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31