本发明专利技术为一种新型静态体积法配气装置，该装置中的原料气瓶经过滤器后与原料进口控制阀连接，原料进口控制阀与定量管阀组件连接，再与高压传感器控制阀、产品气阀门、放空阀门、低压传感器控制阀、真空计阀门、真空泵阀门连接，高压传感器、低压传感器、真空计与对应阀门连接，气瓶温度计与天平装置与气瓶连接。该装置解决了传统静态体积法采用玻璃系统和水银气压计配气时玻璃易碎、水银气压计有毒、系统气密性低、存在安全隐患和操作复杂与生产效率低等问题。采用不锈钢管管路、金属阀门、金属定量管、压力传感器、数字真空计、金属测温元件和金属气瓶容器，操作简便、安全系数高、稳定可靠。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工配气装置领域，具体为。
技术介绍
标准气体是气体计量工作中使用最为广泛的标准物质之一，在金属冶炼、石油、化工、半导体、电力等行业有广泛应用。标准气体通常根据用户的要求采用称量法配制，但是很多仪器仪表都需要现场校验，且需要多个组分浓度的标准气体进行多点线性校准与评定，但是无论是制备还是携带大量标准气体至现场都很不方便，这就要求有一种能够满足即时配制不同浓度标准气体且携带方便的配气装置，以其作为现场校验各种气体检测仪器的标定基准。ZL00211457. 7中公开了一种标准气体配气装置，包括原料气输入管、空气输入管、配气管、定值减压器、压力表和阀门等，其中原料气输入管通过定值减压器、原料输出管、原料气阀门连接配气导管；定值减压器分别通过原料气高压管，低压管连接原料气压力表和精密压力表；设置两条空气输入管，两条空气输入管分别通过空气阀门和连接管连接配气导管，其中一条空气输入管连接空气源压力表；配气导管连接配气管并通过连接管连接排气阀门和排气管。此装置虽可准确配制标准气体，但该配气装置不能实现高浓度标准气体或平衡气体种类随时快速切换，且对气体流量的控制是通过压力控制，无法实现任一输入通道气体流量的准确控制，得到所要求稀释比例的标准气体。目前，国内外存在两种用原料气配制低浓度标准气的方法静态配气法和动态配气法。静态配气法是把一定量的气态或蒸气态的原料气加入已知体积的容器中，再充入平衡气体，混匀制得。标准气的浓度根据加入原料气和平衡气量及容器体积计算得知。但是由于有些气体化学性质较活泼，长时间与容器壁接触可能发生化学反应。同时，容器壁也具有吸附作用，故而会造成配制气体浓度不准确或其浓度随放置时间而变化，特别是配制低浓度标准气时，常常导致标准气中各组分配比存在较大的误差。对于组分较多、用量较小和现场校准用的标准气体，动态配气法存在配制时间长、运输不便等问题，需要采用静态体积配气法。静态体积法配制标准气体作为国家标准GB/T10248规定的方法广泛应用于实验室制备多种小、少量的标准气体，制备的标准气体的浓度范围为10_6 10'，气体压力接近大气压力，方法的不确定度为1% 5%。标准中规定的静态体积法配气装置一般由气瓶、气体减压阀门、定体积管、压力计和真空泵组成。静态体积法配气的原理在给定的温度下，用已知体积的定体积管，充填压力接近或等于大气压力的组分气，然后将此定体积管(或玻璃注射器)内的组分气毫无损失的转换至已知体积的配气瓶中；再将平衡气充入配气瓶，直至所需的最后压力，通常此压力大于大气压，一般为1. 5 X IO5Pa 2. OX IO5Pa为止。静态体积法组分含量取决于预配组分的初始含量、温度、大气压力、每次充填的组分压力和平衡气压力。但是，经典静态体积法配气装置一般由玻璃管线、玻璃量管、玻璃考克(两通、三通或四通阀门)、玻璃容器、水银压力计和真空泵组成，并采用胶管连接、真空硅油密封。存在玻璃易碎、水银气压计有毒、系统气密性低、安全隐患和操作复杂与配气压力低、生产效率低等问题。
技术实现思路
本专利技术正是基于以上技术问题，提供一种可解决传统静态体积法采用玻璃系统和水银气压计配气时玻璃易碎、水银气压计有毒、系统气密性差、存在安全隐患、操作复杂、配气压力与生产效率低等问题的新型静态体积法配气装置。本专利技术的另外一个目的是提供一种新型静态体积法配气装置配气的方法。本专利技术的技术方案为 新型静态体积法配气装置，该装置包括原料过滤器、原料进口控制阀、定量管组件、高压传感器、低压传感器、气瓶温度计和天平装置、真空计，原料气瓶经过滤器后与原料进口控制阀连接，原料进口控制阀与定量管阀组件连接，再与高压传感器控制阀、产品气阀门、放空阀门、低压传感器控制阀、真空计阀门、真空泵阀门连接，高压传感器、低压传感器、真空计与对应阀门连接，气瓶温度计与天平装置与气瓶连接。由开关真空计阀门实现数字真空计与配气系统的通断。通过开关对应阀门实现真空泵的启动、产品气气路的开关和系统放空。产品置于电子天平上，将温度元件与气瓶接触。定量管组件包括四通定量管阀一、四通定量管阀二、定体积管一和定体积管二，定体积管一和定体积管二分别与四通定量管阀一、四通定量管阀二连接。产品气阀门与低压传感器控制阀之间设置放空阀。高低压力传感器、真空计、温度采集和天平的数据均接入信号处理系统，同时信号处理系统还分别与数据处理系统、放空控制阀和真空泵连接。全套系统采用不锈钢管管路、金属阀门、金属定量管、金属气瓶容器和触摸屏显示器。数据处理系统包括高压与低压传感器、真空计、温度、电子天平的信号采集与处理、数据在触摸屏的显示和通过以上信号对阀门的控制等。压力传感器信号通过程序处理后在触摸屏上显示压力并通过设定值控制阀门的开关等；数字真空计信号和电子天平信号通过程序处理直接在显示屏上显示数值，实现简单的称量值计算；气瓶温度则通过采集钼电阻的响应值，再进行处理后在触摸屏上直观即时显示。一种采用新型静态体积法配气装置进行配气的方法，其包括以下步骤 (O组分原料的添加将原料气通过过滤器进行过滤，然后接于原料气入口，关闭高压传感器控制阀、产品气阀门、放空阀和真空泵控制阀，开启原料进口控制阀和低压传感器控制阀，并通过已连通定量管一的四通定量管阀一及未连通定量管二的四通定量管阀二，对系统进行抽真空；采用原料气置换抽真空三次以上，调节原料压力使稳定并记录低压传感器的压力、大气压力、温度量管的体积，旋转四通定量管阀一将组分原料关闭于定量管一，待用，同理可添加其他组分于定量管二中； (2)平衡气原料的添加将平衡气原料接于原料气入口，关闭低压传感器控制阀、放空阀、真空泵控制和真空计控制阀，开启原料进口控制阀、高压传感器控制阀和产品气阀门，并通过未连通定量管一的四通定量管阀一及未连通定量管二的四通定量管阀二，对系统进行抽真空；采用平衡气原料气置换抽真空三次以上，调节并记录压力、温度和体积，通过已连通定量管一的四通定量管阀一及已连通定量管二的四通定量管阀二，用平衡气原料将组分原料带入气瓶，压力稳定后记录气瓶的温度、高压传感器的压力、大气压力，关闭产品气阀门； (3)平衡气原料的添加步骤(2)中可通过电子天平称量添加的平衡气原料的净含量，根据组分原料气添加时的量管体积、气体压力、大气压力、温度和平衡气原料添加时的气瓶体积、气体压力、大气压力、气瓶温度的值，按照国标进行计算。全套装置由内外抛光不锈钢管、内抛光不锈钢阀门、金属四通定量管及阀门、高精度压力传感器、金属测温系统、数字真空计和金属容器组成。根据充填原料组分和平衡气组分时压力的要求分别选用不同量程的压力传感器，保证了压力测定引入的不确定度优于万分之一；气瓶温度采用钼电阻元件测定，经处理后气瓶温度测定引入的不确定度优于千分之一；量管体积和气瓶体积分别采用水银与纯净水标定，体积测定的不确定度优于千分之一；金属材料保证了系统真空度，真空度不大于3Pa。本新型静态体积法配气装置采用高精度的压力传感器代替常规的水银压力计，配套相应的数据处理程序和阀门等硬件设备，实现配气系统压力数值从-0.1MPa 2MPa的数字直观显示，同时采用全金属管路、阀门、定量管和金属容器，大大提高了操作安全性和配气压力。通过真空泵连锁装置、低泄漏率的阀门和系本文档来自技高网...
【技术保护点】
新型静态体积法配气装置，该装置包括原料过滤器、原料进口控制阀、定量管组件、高压传感器、低压传感器、气瓶温度计和天平装置、真空计，其特征在于：原料气瓶经过滤器后与原料进口控制阀连接，原料进口控制阀与定量管阀组件连接，再与高压传感器控制阀、产品气阀门、放空阀门、低压传感器控制阀、真空计阀门、真空泵阀门连接，高压传感器、低压传感器、真空计与对应阀门连接，气瓶温度计与天平装置与气瓶连接。
【技术特征摘要】
1.新型静态体积法配气装置，该装置包括原料过滤器、原料进口控制阀、定量管组件、高压传感器、低压传感器、气瓶温度计和天平装置、真空计，其特征在于原料气瓶经过滤器后与原料进口控制阀连接，原料进口控制阀与定量管阀组件连接，再与高压传感器控制阀、产品气阀门、放空阀门、低压传感器控制阀、真空计阀门、真空泵阀门连接，高压传感器、低压传感器、真空计与对应阀门连接，气瓶温度计与天平装置与气瓶连接。2.根据权利要求1所述的新型静态体积法配气装置，其特征在于所述的定量管组件包括四通定量管阀一、四通定量管阀二、定体积管一和定体积管二，定体积管一和定体积管二分别与四通定量管阀一和四通定量管阀二连接。3.根据权利要求1所述的新型静态体积法配气装置，其特征在于在所述的产品气阀门与低压传感器控制阀之间设置放空阀。4.根据权利要求1所述的新型静态体积法配气装置，其特征在于所述的真空计阀门与真空泵控制阀连接。5.根据权利要求1所述的新型静态体积法配气装置，其特征在于所述的高低压力传感器、真空计、温度采集和天平的数据均接入信号处理系统，同时信号处理系统还分别与数据处理系统、放空控制阀和真空泵连接。6.—种如权利要求1至权利要求5中任意一项权利要求所述的采用新型静态体积法配气装置进行配气的方法，其特征在于 (O组分原料的添加将原料气通过过滤器进行过滤，然后接于原料气入口，关闭高压传感器控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：张军，王少楠，代高立，周鹏云，陈雅丽，
申请(专利权)人：西南化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。