可调式标准气提供装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了可调式标准气提供装置和方法，所述可调式标准气提供装置包括标气气源、稀释气气源和混合池；还包括：第一气体流路上依次设置标气气源、压力调节单元、第一类管道、并联的多个毛细管、第一类管道和混合池；第二气体流路上依次设置稀释气气源、压力调节单元、第二类管道、第一类管道和混合池；所述第一类管道的内径处于1mm

【技术实现步骤摘要】
可调式标准气提供装置和方法


[0001]本专利技术涉及标准气提供，特别涉及可调式标准气提供装置和方法。

技术介绍

[0002]2021年中国环境监测总站发布了《城市大气温室气体监测试点技术方案》中指出了二氧化碳和甲烷是必须进行高精度监测的项目。由于高精度CO2/CH4监测对监测系统精密度要求较高，一般可采用在线高频校准的方式通过高频修正系统漂移提升测量系统整体精密度。因此建标准曲线所用标气浓度的准确性直接关系到分析结果的可靠性。最有效的方法可以购买多瓶国家二级标准气序列，但是其价格非常昂贵，且购买周期长；替代方法购买一瓶高精度标气，通过稀释仪稀释得到其他浓度点，但是此方法对稀释仪的准确性和稳定性要求较高，而目前市场上稀释仪中用MFC做流量测量方法，但是MFC的稳定性和准确性无法满足温室气体系统高精度要求。

技术实现思路

[0003]为解决上述现有技术方案中的不足，本专利技术提供了一种可调式标准气提供装置。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：可调式标准气提供装置，所述可调式标准气提供装置包括标气气源、稀释气气源和混合池；所述可调式标准气提供装置还包括：第一气体流路，所述第一气体流路上依次设置标气气源、压力调节单元、第一类管道、并联的多个毛细管、第一类管道和混合池；第二气体流路，所述第二气体流路上依次设置稀释气气源、压力调节单元、第二类管道、第一类管道和混合池；所述第一类管道的内径处于1mm
‑
4mm，长度小于3cm，所述第二类管道的内径R处于0.1mm/>‑
0.5mm，所述毛细管的内径r处于0.25mm
‑
0.53mm，长度L1大于10m；第一温控单元，所述第一温控单元用于调整和控制所述多个毛细管的温度。
[0005]本专利技术的目的还在于提供给了应用上述标准气提供装置的标准气提供方法，该专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：根据本专利技术可调式标准气提供装置的可调式标准气提供方法，所述可调式标准气提供方法为：标气气源提供的标气流过第一气体流路，在并联的多个毛细管内为层流状态；稀释气气源提供的稀释气流过第二气体流路，在第二类管道内为层流状态；调节所述压力调节单元，从而调整所述标气和/或稀释气流量，进而调整输出所述混合池的标准气的浓度。
[0006]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：1.标准气浓度精准控制；压力调节单元采用恒温控制，并通过调控比例电磁阀、压力传感器反馈的方式，压
力调节单元的气体压力控制精度在
±
0.02kPa以内，可保证气体压力的准确性和长期稳定性，进而保证后气体流量的稳定性和准确性；第一类管道和第二类管道内径和长度的设计，使得并联的多个毛细管和第二类管道内气体保持层流状态，保证了气体流量的精准控制；毛细管的温度维持恒温，保证同类气体的粘度系数保持一致，可减少环境引起的流量误差，进一步提高了流量控制的准确性；2.标准气浓度调节范围大；多个毛细管并联，并恒温，从而增大标气流量，扩大稀释范围。
附图说明
[0007]参照附图，本专利技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本专利技术的技术方案，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制。图中：图1是根据本专利技术实施例1的可调式标准气提供装置的结构示意图。
具体实施方式
[0008]图1和以下说明描述了本专利技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本专利技术。为了解释本专利技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本专利技术的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本专利技术的多个变型。由此，本专利技术并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1
[0009]图1示意性地给出了本专利技术实施例的可调式标准气提供装置的结构示意图，如图1所示，所述可调式标准气提供装置包括：第一气体流路，所述第一气体流路上依次设置标气气源11、压力调节单元41、第一类管道32、并联的多个毛细管33、第一类管道32和混合池51；第二气体流路，所述第二气体流路上依次设置稀释气气源12、压力调节单元41、第二类管道34、第一类管道32和混合池51；所述第一类管道32的内径处于1mm
‑
4mm，长度小于3cm，所述第二类管道34的内径R处于0.1mm
‑
0.5mm，所述毛细管34的内径r处于0.25mm
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0.53mm，长度L1大于10m；第一温控单元，所述第一温控单元用于调整和控制所述多个毛细管34的温度。
[0010]为了精准地控制气体压力，进一步地，所述压力调节单元包括：阀块，所述阀块具有进口、气体通道和出口；比例电磁阀和压力传感器，所述比例电磁阀和压力传感器依次设置在所述进口和出口之间的气体通道中；第二温控单元，所述第二温控单元用于调整和控制所述阀块的温度。
[0011]为了精确地获得排出混合池的标准气的浓度，进一步地，所述可调式标准气提供装置还包括：
计算单元，所述计算单元用于获得输出所述混合池51的标准气浓度，N是毛细管33的数量，η1、C1分别是标气的粘滞系数和浓度，ΔP1是毛细管33两端的压差，L2是第二类管道34的长度，η2是稀释气的粘滞系数，ΔP2是第二类管道34两端的压差。
[0012]为了调整气体压力，进一步地，所述可调式标准气提供装置还包括：减压阀，所述减压阀处于所述标气气源11和第三类管道31之间的流路上，以及稀释气气源12和第三类管道31之间的流路上。
[0013]为了连接方便以及降低结构复杂度，进一步地，所述可调式标准气提供装置还包括：第三类管道31，所述第一气体流路上依次设置标气气源11、第三类管道31和压力调节单元41，所述第二气体流路上依次设置稀释气气源12、第三类管道31和压力调节单元41；所述第三类管道31的内径处于2mm
‑
6mm，和减压阀21的出口管路尺寸一致。
[0014]为了使并联的多个毛细管33的温度维持恒温，进一步地，所述第一温控单元包括：电加热丝，所述电加热丝缠绕所述多个毛细管33；第一温度传感器，所述第一温度传感器获得所述毛细管33的温度；第一控制模块，所述第一控制模块根据设定温度值、毛细管33的温度去调整所述电加热丝的加热功率，使得毛细管33的温度达到设定温度值。
[0015]为了使压力传感器维持恒温，进一步地，所述第二温控单元包括：电加热棒，所述电加热棒设置在所述阀块内；第二温度传感器，所述第二温度传感器获得所述阀块的温度；第二控制模块，所述第二控制模块根据设定温度值、阀块的温度去调整所述电加热棒的加热功率，使得阀块的温度达到设定温度值。
[0016]本专利技术实施例的可调式标准气提供方法，也即本实施例可调式标准气提供装置的工作方法，所述可调式标准气提供方法为：标气气源11提供的标气流过第一气体流路，在并联的多个毛细管33内为层流状态；稀释气气源12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.可调式标准气提供装置，所述可调式标准气提供装置包括标气气源、稀释气气源和混合池；其特征在于，所述可调式标准气提供装置还包括：第一气体流路，所述第一气体流路上依次设置标气气源、压力调节单元、第一类管道、并联的多个毛细管、第一类管道和混合池；第二气体流路，所述第二气体流路上依次设置稀释气气源、压力调节单元、第二类管道、第一类管道和混合池；所述第一类管道的内径处于1mm
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4mm，长度小于3cm，所述第二类管道的内径R处于0.1mm
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0.5mm，所述毛细管的内径r处于0.25mm
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0.53mm，长度L1大于10m；第一温控单元，所述第一温控单元用于调整和控制所述多个毛细管的温度。2.根据权利要求1所述的可调式标准气提供装置，其特征在于，所述压力调节单元包括：阀块，所述阀块具有进口、气体通道和出口；比例电磁阀和压力传感器，所述比例电磁阀和压力传感器依次设置在所述进口和出口之间的气体通道中；第二温控单元，所述第二温控单元用于调整和控制所述阀块的温度。3.根据权利要求1所述的可调式标准气提供装置，其特征在于，所述可调式标准气提供装置还包括：计算单元，所述计算单元用于获得输出所述混合池的标准气浓度，N是毛细管的数量，η1、C1分别是标气的粘滞系数和浓度，ΔP1是毛细管两端的压差，L2是第二类管道的长度，η2是稀释气的粘滞系数，ΔP2是第二类管道两端的压差。4.根据权利要求1所述的可调式标准气提供装置，其特征在于，所述可调式标准气提供装置还包括：第三类管道，所述第一气体流路上依次设置标气气源、第三类管道和压力调节单元，所述第二气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵永华，白雪，王琳琳，李天麟，朱周彬，叶钊，刘立鹏，韩双来，
申请(专利权)人：杭州谱育科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：