本发明专利技术涉及标准气体发生技术领域，特别是涉及一种动态配气系统、气体配气方法及气液配气方法。该动态配气系统用于配置特定浓度的混合气体，包括：混合装置、输送装置、切换装置以及控制器。混合装置包括混合管路以及加热机构。混合管路用于将定量的目标气体或目标液体与定量的载气混合以进行动态稀释配气，得到混合气体并由出口排出。加热机构用于加热并蒸发进入混合输送管路内的目标液体。输送装置包括载气输送机构、气体输送机构以及液体输送机构。切换装置用于将气体输送管路和液体输送管路的其中一者切换至与混合管路连通，同时将其中另一者切换至与混合管路断开。该动态配气系统具有配气量程大、效率高、浓度范围广以及种类多的技术效果。类多的技术效果。类多的技术效果。
【技术实现步骤摘要】
一种动态配气系统、气体配气方法及气液配气方法
[0001]本专利技术涉及标准气体发生
，特别是涉及一种动态配气系统、气体配气方法及气液配气方法。
技术介绍
[0002]气体传感器多用于气体检测、监控、分析、报警，用于气体传感器标定和测试的标准气体主要由静态配气和动态配气两种方法获得。
[0003]静态配气一般采用重量法配制，以气相色谱法测定的结果作为组分浓度的标准值。采用这种方法标准气体受充装容器体积限制，且每瓶浓度固定，用于气体传感器的浓度标定时，需要经常更换气瓶，费时费力。而利用已知浓度的目标气体进行动态稀释配气的方法能很好解决此类问题。
[0004]目前用于气体传感器标定和测试的标准气体发生装置配气量程较小，不适用于量程大、浓度范围广的场景，如飞机防火领域探测灭火剂在空间的浓度分布。哈龙类灭火剂灭火效率高、毒性低、易扩散，在飞机上广泛使用了很多年。但哈龙类灭火剂存在环保问题，逐步被限制使用，高效清洁的哈龙替代灭火剂应运而生，主要包括哈龙替代气体灭火剂(如HFC
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125等)与常温下为液体的高沸点灭火剂(如全氟己酮、2
‑
BTP等)。为了完成新型哈龙替代灭火系统适航验证，亟需一种能够适用于多种哈龙替代灭火剂，且量程大、浓度范围广的动态配气技术，从而可以应用于灭火剂浓度测试设备的标定及浓度测量试验。
技术实现思路
[0005]基于此，有必要针对现有技术中动态配气的类别、量程以及浓度范围有限，从而对灭火剂浓度测试设备的标定以及测量试验造成限制的技术问题，本专利技术提供一种动态配气系统、气体配气方法及气液配气方法。
[0006]本专利技术公开一种动态配气系统，其用于配置特定浓度的混合气体。配气系统包括：混合装置、输送装置、切换装置以及控制器。
[0007]混合装置包括混合管路以及加热机构。混合管路用于将定量的目标气体或目标液体与定量的载气混合以进行动态稀释配气，进而得到混合气体并由出口排出。加热机构用于加热并蒸发进入混合输送管路内的目标液体。
[0008]输送装置包括分别用于向混合管路输送载气、目标气体以及目标液体的载气输送机构、气体输送机构以及液体输送机构。载气输送机构包括载气输送管路。载气输送管路的出口与混合管路的入口连通。气体输送机构包括气体输送管路。气体输送管路的出口与混合管路的入口连接。液体输送机构包括液体输送管路。液体输送管路的出口与混合管路的入口连接。其中，载气输送机构、气体输送机构以及液体输送机构三者向混合管路的输送量分别通过各自管路上的调节组件实现实时的采集和调节。
[0009]切换装置用于将气体输送管路和液体输送管路二者的其中一者切换至与混合管路连通，并同时将其中另一者切换至与混合管路断开。
[0010]控制器用于：(a)获取所需的配气种类、配气浓度值以及载气流量。(b)根据配气种类控制切换装置调节气体输送管路和液体输送管路二者与混合管路的连通状态。(c)根据配气浓度值以及载气流量控制载气输送机构、气体输送机构以及液体输送机构三者向混合管路的输送量大小，还控制加热机构的加热温度，进而配置得到混合气体。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，混合管路包括干路管道、支路管道一、支路管道二以及三通接头。干路管道的一端通过三通接头分别与支路管道一和支路管道二连通，另一端作为混合管路排出混合气体的出口。支路管道一远离三通接头的一端与切换装置连接，进而接收目标气体或目标液体。支路管道二远离三通接头的一端与载气输送机构连接，进而接收载气。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，混合装置还包括混合罐。混合罐固定套设在干路管道上。干路管道经由混合罐内部的一段呈螺旋结构。
[0013]加热机构包括加热带以及温度传感器。加热带设置在混合罐，以及位于混合罐与三通接头之间的干路管道的表面上。温度传感器用于实时检测加热带的温度。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，载气输送机构还包括载气瓶以及载气流量调节阀。载气瓶的出气口与载气输送管路的入口连通。载气流量调节阀设置在载气输送管路上，并用于实时采集和调节载气瓶向混合管路的输送量。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，气体输送机构还包括气体瓶以及气体流量调节阀。气体瓶的出气口与气体输送管路的入口连通。气体流量调节阀设置在气体输送管路上，并用于实时采集和调节气体瓶向混合管路的输送量。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，液体输送机构还包括注射泵、流量计以及注射器。注射器的一端连通在注射泵的输出口上，另一端通过流量计与液体输送管路连通。流量计用于显示注射泵向混合管路的输送量。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，切换装置包括三通电磁阀。三通电磁阀包括两个进介质端和一个出介质端。两个进介质端分别与气体输送管路以及液体输送管路的出口连通。出介质端与混合管路的入口连通。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，动态配气系统还包括至少两个减压阀。其中两个减压阀分别设置在载气输送管路以及气体输送管路上。
[0019]本专利技术还公开一种气体配气方法，其应用于上述任意一项动态配气系统。气体配气方法包括以下步骤：
[0020]A1：设定所需的配气浓度值一和载气体积流量一。
[0021]A2：根据配气浓度值一以及载气体积流量一，计算出目标气体体积流量一：
[0022]C1＝V2/(V1+V2)
[0023]式中，C1为配气浓度值一。V1为载气体积流量一。V2为目标气体体积流量一。
[0024]A3：初始化动态配气系统，控制切换装置调节气体输送管路与混合管路连通。
[0025]A4：根据载气体积流量一以及目标气体体积流量一的大小，控制载气输送机构以及气体输送机构分别向混合管路输送对应量的载气以及目标气体，进而由混合管路的出口得到所需浓度的混合气体。
[0026]本专利技术还公开一种气液配气方法，其应用于上述任意一项动态配气系统。气液配气方法包括以下步骤：
[0027]B1：设定所需的配气浓度值二和载气体积流量二。
[0028]B2：根据配气浓度值二和载气体积流量二，计算出目标液体在蒸发后的目标气体体积流量二：
[0029]C2＝V3/(V3+V4)
[0030]式中，C2为配气浓度值二。V3为载气体积流量二。V4为目标气体体积流量二。
[0031]B3：根据载气流量二V3和目标液体的蒸发温度T，确定在一个环境温度T0时的初始载气体积流量V0：
[0032][0033]B4：根据目标气体体积流量二计算出在环境温度T0时，目标液体在蒸发前的目标液体体积流量V
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。
[0034]B5：初始化动态配气系统，控制切换装置调节液体输送管路与混合管路连通，并控制加热机构将混合输送管路加热到蒸发温度T。
[0035]B6：根据初始载气体积流量V0以及目标液体体积流量V
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的大小，控制载气输送机构以及液体输送机构分别向混合管路输送对应量的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种动态配气系统，其特征在于，其用于配置特定浓度的混合气体；所述配气系统包括：混合装置，其包括混合管路以及加热机构；所述混合管路用于将定量的目标气体或目标液体与定量的载气混合以进行动态稀释配气，进而得到所述混合气体并由出口排出；所述加热机构用于加热并蒸发进入所述混合输送管路内的所述目标液体；输送装置，其包括分别用于向所述混合管路输送载气、目标气体以及目标液体的载气输送机构、气体输送机构以及液体输送机构；所述载气输送机构包括载气输送管路；所述载气输送管路的出口与所述混合管路的入口连通；所述气体输送机构包括气体输送管路；所述气体输送管路的出口与所述混合管路的入口连接；所述液体输送机构包括液体输送管路；所述液体输送管路的出口与所述混合管路的入口连接；其中，所述载气输送机构、所述气体输送机构以及所述液体输送机构三者向所述混合管路的输送量分别通过各自管路上的调节组件实现实时的采集和调节；切换装置，其用于将所述气体输送管路和所述液体输送管路二者的其中一者切换至与所述混合管路连通，并同时将其中另一者切换至与所述混合管路断开；以及控制器，其用于：(a)获取所需的配气种类、配气浓度值以及载气流量；(b)根据所述配气种类控制所述切换装置调节所述气体输送管路和所述液体输送管路二者与所述混合管路的连通状态；(c)根据所述配气浓度值以及载气流量控制所述载气输送机构、所述气体输送机构以及所述液体输送机构三者向所述混合管路的输送量大小，还控制所述加热机构的加热温度，进而配置得到所述混合气体。2.根据权利要求1所述的动态配气系统，其特征在于，所述混合管路包括干路管道、支路管道一、支路管道二以及三通接头；所述干路管道的一端通过所述三通接头分别与所述支路管道一和所述支路管道二连通，另一端作为所述混合管路排出所述混合气体的出口；所述支路管道一远离所述三通接头的一端与所述切换装置连接，进而接收所述目标气体或所述目标液体；所述支路管道二远离所述三通接头的一端与所述载气输送机构连接，进而接收所述载气。3.根据权利要求2所述的动态配气系统，其特征在于，所述混合装置还包括混合罐；所述混合罐固定套设在所述干路管道上；所述干路管道经由混合罐内部的一段呈螺旋结构；所述加热机构包括加热带以及温度传感器；所述加热带设置在所述混合罐，以及位于所述混合罐与所述三通接头之间的所述干路管道的表面上；所述温度传感器用于实时检测所述加热带的温度。4.根据权利要求1所述的动态配气系统，其特征在于，所述载气输送机构还包括载气瓶以及载气流量调节阀；所述载气瓶的出气口与所述载气输送管路的入口连通；所述载气流量调节阀设置在所述载气输送管路上，并用于实时采集和调节所述载气瓶向所述混合管路的输送量。5.根据权利要求1所述的动态配气系统，其特征在于，所述气体输送机构还包括气体瓶以及气体流量调节阀；所述气体瓶的出气口与所述气体...
【专利技术属性】
技术研发人员：张和平，施卉，陆松，马伟通，周琪勇，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：
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