一种痕量气体检测设备测试工装和样品配制方法技术

本发明专利技术提供一种痕量气体检测设备测试工装和样品配制方法，测试工装包括测试台、样品腔、气路系统和真空泵组，样品腔上安装有真空计、第一电磁阀，且两侧与测试设备连接；气路系统包括并联的样品气通道、稀释气通道、排气通道和漏孔进样通道；样品气通道与稀释气通道上均设置有进样电磁阀，输入端分别相应与标准浓度样品气源、标准浓度稀释气源连接；排气通道通过排气电磁阀与样品腔连接；漏孔通道通过漏孔电磁阀与样品腔连接；真空泵组与第一电磁阀连接。本发明专利技术中测试工装能满足常压环境下的测试设备的性能评价和标定，还能够在真空及高真空下，提供满足用于残气分析仪灵敏度、定量曲线以及校准测试的痕量浓度样品和测试环境。线以及校准测试的痕量浓度样品和测试环境。线以及校准测试的痕量浓度样品和测试环境。

【技术实现步骤摘要】
一种痕量气体检测设备测试工装和样品配制方法


[0001]本专利技术属于痕量气体检测
，特别是涉及一种痕量气体检测设备测试工装和样品配制方法。

技术介绍

[0002]气相色谱仪、离子迁移谱仪、非分散红外光谱仪、微悬梁臂检测仪、光离子气体检测仪及质谱仪具有ppm～ppt级的检测灵敏度，被广泛的应用于环境气体样品和过程设备气体的在线监测。在仪器研制、出厂甚至使用过程中需要定期或不定期的对仪器的检测灵敏度和定量能力进行评估或校准，来保证工业生产和各类检测的有效性和安全性。
[0003]现有的检测或校准方式主要有：(1)采用渗透管产生较为恒定浓度的挥发性标定/校准成分，并由高纯氮气或其他惰性气体作为稀释气体，配合质量流量控制器MFC定量的将样品稀释成确定浓度的痕量气体用于仪器检测；(2)采用确定浓度的低浓度钢瓶气配合动态气体稀释仪做二次稀释产生确定浓度的痕量气体用于仪器性能检测或校准。
[0004]现有技术中的方案能够满足工作在常压场景下的气相色谱仪、离子迁移谱仪、非分散红外光谱仪、微悬梁臂检测仪、光离子气体检测仪及质谱仪器的性能评估和校准，但却难以满足工作在真空状态下的残气分析质谱的性能评估和校准，且也无法直接观察残气分析质谱离化灯丝的工况。
[0005]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种痕量气体检测设备测试工装和样品配制方法，至少用于解决现有技术中的检测或校准方案难以满足工作在真空状态下的残气分析仪的性能评估和校准的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种痕量气体检测设备测试工装，包括测试台，所述测试工装还包括：
[0008]样品腔，所述样品腔固定于所述测试台上，所述样品腔上安装有真空计和第一电磁阀，且两侧通过管道分别连通有测试设备连接口，所述测试设备连接口与测试设备的进样口密封连接；
[0009]气路系统，所述气路系统包括并联的样品气通道、稀释气通道、排气通道和漏孔进样通道；其中，所述样品气通道与所述稀释气通道上均设置有进样电磁阀，且均通过所述进样电磁阀与所述样品腔连接，所述样品气通道的输入端分别与相应的标准浓度样品气源连接，所述稀释气通道的输入端与标准浓度稀释气源连接；所述排气通道通过排气电磁阀与所述样品腔连接；所述漏孔进样通道的输入端与漏孔连接，输出端通过漏孔电磁阀与所述样品腔连接；
[0010]真空泵组，所述真空泵组通过管道与所述第一电磁阀连接。
[0011]优选地，所述样品气通道和稀释气通道上均设置有质量流量控制器，所述质量流
量控制器位于所述进样电磁阀的前端，用于控制标准浓度样品气或标准浓度稀释气进入所述样品腔的流速。
[0012]优选地，所述测试设备包括常压测试设备和工作在真空状态下的残气分析仪；
[0013]所述常压测试设备包括气相色谱仪、离子迁移谱仪、非分散红外光谱仪、微悬梁臂检测仪、光离子气体检测仪及质谱仪中的一种或组合；所述残气分析仪为四级杆质谱仪。
[0014]优选地，所述真空泵组包括涡旋分子泵和机械干泵，所述涡旋分子泵的一端通过管道与所述第一电磁阀连接，另一端通过第二电磁阀与所述机械干泵连接。
[0015]优选地，所述第一电磁阀为高真空电磁阀，所述第二电磁阀为真空电磁阀。
[0016]优选地，所述漏孔为标准漏孔，所述标准漏孔内装有高纯稀有气体，所述标准漏孔的漏率为10
‑5～10
‑
10
mL/s。
[0017]优选地，所述样品腔的前面板设置有观察窗。
[0018]优选地，所述样品腔采用316不锈钢制作而成，且所述样品腔的内壁做抛光处理。
[0019]优选地，所述样品腔和所述样品气通道的外层均依次设置有加热层和保温层。
[0020]一种样品配制方法，所述样品配制方法采用如上任一所述的痕量气体检测设备测试工装进行配制。
[0021]如上所述，本专利技术的痕量气体检测设备测试工装和样品配制方法，具有以下有益效果：
[0022]本专利技术中的痕量气体检测设备测试工装包括样品腔、气路系统和真空泵组件，气路系统包括并联的样品气通道、稀释气通道、排气通道和漏孔进样通道，每路样品气通道和稀释气通道上均包含有一个质量流量控制器和进样电磁阀，当需要进行痕量目标浓度的单组分或多组分样品配制时，开启排气电磁阀，通过控制样品气通道和稀释气通道的进样电磁阀的开关时间以及质量流量控制器的流速即可获得目标浓度的气体；或者使稀释气通道的进样电磁阀常开，控制各路样品气通道上的质量流量控制器的流量来获取目标浓度的单组分或多组分样品气体；该测试工装可以在标准大气压下产生痕量的任意浓度的单组份或多组份痕量目标浓度样品，能够满足工作于常压环境下的诸如气相色谱仪、离子迁移谱仪、非分散红外光谱仪、微悬梁臂检测仪、光离子气体检测仪、质谱仪及其联用装置的性能评价和标定。
[0023]本专利技术中的测试工装还包括涡旋分子泵和机械干泵，关闭所有的进样电磁阀、排气电磁阀和漏孔电磁阀，通过机械干泵将整个测试工装的真空度抽至优于100Pa后开启涡旋分子泵，待真空度高于目标样品检测的真空度后，关闭涡旋分子泵和机械干泵，开启残气分析的四级杆质谱仪，开启漏孔电磁阀，标准漏孔中的气体进入样品腔内，用于对四级杆质谱仪实时监测的分压力进行校准和标定，能够在真空及高真空环境下，提供满足用于残气分析的四极杆质谱仪灵敏度、定量曲线以及校准测试的痕量浓度样品和测试环境。
附图说明
[0024]图1显示为本专利技术具体实施例中痕量气体检测设备测试工装的主视结构示意图。
[0025]图2显示为本专利技术具体实施例中痕量气体检测设备测试工装的俯视结构示意图。
[0026]元件标号说明
[0027]101
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样品腔
[0028]102
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观察窗
[0029]103
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真空计
[0030]104
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测试台
[0031]105
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第一电磁阀
[0032]106
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第二电磁阀
[0033]107
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涡旋分子泵
[0034]108
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机械干泵
[0035]109
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测试设备连接口
[0036]110
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排气电磁阀
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种痕量气体检测设备测试工装，包括测试台，其特征在于，所述测试工装还包括：样品腔，所述样品腔固定于所述测试台上，所述样品腔上安装有真空计和第一电磁阀，且两侧通过管道分别连通有测试设备连接口，所述测试设备连接口与测试设备的进样口密封连接；气路系统，所述气路系统包括并联的样品气通道、稀释气通道、排气通道和漏孔进样通道；其中，所述样品气通道与所述稀释气通道上均设置有进样电磁阀，且均通过所述进样电磁阀与所述样品腔连接，所述样品气通道的输入端分别与相应的标准浓度样品气源连接，所述稀释气通道的输入端与标准浓度稀释气源连接；所述排气通道通过排气电磁阀与所述样品腔连接；所述漏孔进样通道的输入端与漏孔连接，输出端通过漏孔电磁阀与所述样品腔连接；真空泵组，所述真空泵组通过管道与所述第一电磁阀连接。2.根据权利要求1所述的痕量气体检测设备测试工装，其特征在于：所述样品气通道和稀释气通道上均设置有质量流量控制器，所述质量流量控制器位于所述进样电磁阀的前端，用于控制标准浓度样品气或标准浓度稀释气进入所述样品腔的流速。3.根据权利要求1所述的痕量气体检测设备测试工装，其特征在于：所述测试设备包括常压测试设备和工作在真空状态下的残气分析仪；所述常压测试设备包括气相色谱仪、离子迁移谱仪、非分散红外光谱仪、微...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟平，黄翌敏，
申请(专利权)人：奕瑞影像科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：