一种基于CRDS和标准气体的动态气体稀释仪评定方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于CRDS和标准气体的动态气体稀释仪评定方法和装置，其包括：零气和目标气体，气体稀释仪，在所述气体稀释仪上具有零气进气口和目标气体进气口，所述零气通过第一管路进入到所述气体稀释仪中，所述目标气体通过第二管路进入到所述稀释仪中；所述零气和目标气体在混合室内进行混合，之后通过所述气体稀释仪出气口进入到CRDS检测装置进气口。本发明专利技术提出的基于CO2标气与CRDS检测系统的气体稀释仪评定方法的不确定度只与CO2标气和CRDS检测系统有关，此方法的不确定度小于等于1.0％。1.0％。1.0％。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CRDS和标准气体的动态气体稀释仪评定方法和装置


[0001]本专利技术属于环保领域，特别是涉及一种基于CRDS和标准气体的动态气体稀释仪评定方法和装置。

技术介绍

[0002]二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧等气体的浓度是大气监测中的重要指标。近几年随着国家对环保的重视，对大气中污染性气体浓度检测设备的能力提出了更高的要求，均达到ppb级。为保证气体浓度分析仪检测数据的质量，需要定期对其进行检定或者校准，目前气体浓度分析仪的溯源及日常校准的需求均是使用有证标准气体。由于标准气体制备技术的限制，SO2、NOx、CO、CO2等标准气体的制备浓度大都在10ppm以上，因此为了满足痕量级气体浓度分析仪的溯源需求，需要使用气体稀释仪对标准气体进行一定范围的稀释，以输出目标浓度的标准气体，完成痕量级气体浓度分析仪的溯源。
[0003]目前市场上常用的气体稀释仪多为流量比混合法来实现单一或多种气体的稀释。以单一标准气体的稀释为例，其使用两路气体流量控制部件(如质量流量控制器等)分别对待稀释标准气体(以下简称“目标气体”)和载气(一般为高纯氮气或洁净空气)的流量进行控制，定义目标气体流量为N1ml/min，载气流量为N2ml/min，则此时稀释倍数为(N1+N2)/N1。通过选择不同量程的气体流量控制部件来实现不同的稀释倍数。多种标准气体的稀释与单一标准气体稀释的原理相似，不同之处在于使用多个流量控制部件控制不同种类标准气体的流量。
[0004]然而目前并没有相应的检定规程或校准规范对气体稀释仪的稀释能力进行评定，部分计量部门则是依据质量流量计检定规程对气体稀释仪的气体流量控制部件进行检定或校准，并给出质量流量计的不确定度等相关性能参数。这种对气体稀释仪的校准或评价方法未考虑气体稀释仪相关管路的吸附等相关因素的影响，因此将质量流量计的参数作为气体稀释仪的稀释能力评价的参数并不合理。
[0005]目前痕量级气体浓度分析仪的溯源必须将标准气体进行稀释，如果不能对稀释仪的稀释能力进行高精度评定，则会影响气体稀释仪输出浓度的确定，进一步影响气体分析仪测量数据的质量。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在提出一种基于CRDS和标准气体的动态气体稀释仪评定装置及方法，其能够减少气体稀释仪稀释能力评价过程中的影响因素，使其完全依赖于标准气体水平，进一步提高气体浓度分析仪的测量精度，为获得高质量监测数据提供保障。
[0007]本专利技术提供了一种基于CRDS和标准气体的动态气体稀释仪评定装置，其包括：零气和目标气体，所述零气位于第一气体容器中，所述目标气体位于第二气体容器中；气体稀释仪，在所述气体稀释仪上具有零气进气口和目标气体进气口，在所述第一气体容器和所述零气进气口之间设置第一管路，在所述第二气体容器和所述目标进气口之间设置第二管
路，所述零气通过第一管路进入到所述气体稀释仪中，所述目标气体通过第二管路进入到所述稀释仪中；
[0008]所述动态气体稀释仪还包括零气质量流量计、目标气体质量流量计、混合室和气体稀释仪出气口，所述零气质量流量计对零气的流量进行控制，所述目标气体质量流量计对多数目标气体的流量进行控制，所述零气和目标气体在所述混合室内进行混合，之后通过所述气体稀释仪出气口进入到CRDS检测装置进气口。
[0009]CRDS检测装置的进气口通过第三管道与所述气体稀释仪的出气口连接，在所述第三管道中设置有三通阀，第一验证标气、第二验证标气和第三验证标气通过管路连接到所述三通阀。
[0010]其中，所述CRDS检测装置进一步包括有CRDS检测装置出气口。
[0011]其中，在所述第三管道中设置有三通阀，第一验证标气12、第二验证标气13和第三验证标气14通过管路连接到所述三通阀。
[0012]其中，所述标准气体为CO2标准气体。
[0013]本专利技术提供了一种评定方法，其特征在于：
[0014]步骤一、将目标气体通过气体稀释仪稀释n1倍，通过零气将所述目标气体进行稀释，所述目标气体与零气在混合室中进行充分混合，获得被稀释n1倍的目标气体；
[0015]步骤二、通过气体稀释仪出气口输入至CRDS检测装置进气口，待CRDS检测装置示值稳定后，记录其示值C2；然后将第一验证标气输入至CRDS检测装置进气口，待CRDS检测装置示值稳定后，记录其示值C1；
[0016]步骤三、设稀释n1倍后通入CRDS检测装置时，CRDS的示值理论值为C
′2，则可计算：
[0017][0018]式中n
′1为实际稀释倍数，对气体稀释仪的质量流量控制器标定得到，
[0019]比较：与标气1的不确定度U
rel
，
[0020]若则认为气体稀释仪在稀释倍数为n1时，稀释能力可靠；反之，则不可靠。
[0021]其中，进一步对所述目标气体稀释n2倍，n3倍后进行评定。
[0022]本专利技术提出的基于CO2标气与CRDS检测系统的气体稀释仪评定方法的不确定度只与CO2标气和CRDS检测系统有关，此方法的不确定度小于等于1.0％。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的基于CRDS和标准气体的动态气体稀释仪评定装置的结构示意图。
具体实施方式
[0024]为了便于理解本专利技术，下面结合附图对本专利技术的实施例进行说明，本领域技术人员应当理解，下述的说明只是为了便于对专利技术进行解释，而不作为对其范围的具体限定。
[0025]本专利技术提出的一种基于CO2标准气体的气体稀释仪评定装置，图1所示为所述评定
装置的结构示意图。
[0026]综合考虑标准气体的稳定性及制备工艺，如图1所示，本专利技术提出的一种基于CO2标准气体的气体稀释仪评定装置，所述评定装置包括：零气1和目标气体2，所述零气1位于第一气体容器中，所述目标气体2位于第二气体容器中；气体稀释仪5，在所述气体稀释仪5上具有零气进气口3和目标气体进气口4，在所述第一气体容器和所述零气进气口3之间设置第一管路，在所述第二气体容器和所述目标进气口4之间设置第二管路，所述零气1通过第一管路进入到所述气体稀释仪5中，所述目标气体通过第二管路进入到所述稀释仪5中。
[0027]所述气体稀释仪5还包括零气质量流量计6、目标气体质量流量计7、混合室8和气体稀释仪出气口9，所述零气质量流量计6对零气的流量进行控制，所述目标气体质量流量计7对多数目标气体的流量进行控制，所述零气和目标气体在所述混合室8内进行混合，之后通过所述气体稀释仪出气口9进入到CRDS检测装置进气口11。
[0028]所述光腔衰荡光谱检测装置15(下面简称为CRDS检测装置)，所述CRDS检测装置的进气口11通过第三管道与所述气体稀释仪的出气口9连接，第一验证标气12、第二验证标气13和第三验证标气14与所述CRDS检测装置的进气口11连接，优选在所述第三管道中设置有三通阀，第一验证标气12、第二验证标气13和第三验证标气14通过管路连接到所述三通阀。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CRDS和标准气体的动态气体稀释仪评定装置，其包括：零气和目标气体，所述零气位于第一气体容器中，所述目标气体位于第二气体容器中；气体稀释仪，在所述气体稀释仪上具有零气进气口和目标气体进气口，在所述第一气体容器和所述零气进气口之间设置第一管路，在所述第二气体容器和所述目标进气口之间设置第二管路，所述零气通过第一管路进入到所述气体稀释仪中，所述目标气体通过第二管路进入到所述稀释仪中；所述气体稀释仪还包括零气质量流量计、目标气体质量流量计、混合室和气体稀释仪出气口，所述零气质量流量计对零气的流量进行控制，所述目标气体质量流量计对多数目标气体的流量进行控制，所述零气和目标气体在所述混合室内进行混合，之后通过所述气体稀释仪出气口进入到CRDS检测装置进气口。CRDS检测装置的进气口通过第三管道与所述气体稀释仪的出气口连接，在所述第三管道中设置有三通阀，第一验证标气、第二验证标气和第三验证标气通过管路连接到所述三通阀。2.如权利要求1所述的基于CRDS和标准气体的动态气体稀释仪评定装置，其特征在于：所述CRDS检测装置进一步包括有CRDS检测装置出气口。3.如权利要求1所述的基于CRDS和标准气体的动态气体稀释仪评定装置，其特征在于：在所述第三管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丽，林鸿，宋海宾，马若梦，常毅，韦国锦，
申请(专利权)人：郑州计量先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：