[發明專利]用于分配化學蒸汽的系統、設備和方法

無效

• 申請號: 200680049870.1
• 申請日: 2006-07-18
• 公開（公告）號: CN101351704A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: H·沃特金
• 申請（專利權）人: 微傳感器系統股份有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N1/22;G01N1/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 劉佳

技術領域

本發明涉及通過已知或可確定體積的蒸汽的釋放，對檢測儀器正確運行進行檢 驗的技術。

背景技術

用于檢測(包括定量檢測或監測)氣態化學物類的儀器要求用已知的參考氣體 樣品進行周期性的檢查，來檢驗它們的正確運行。已知有多種提供合適參考氣體樣 品用于校準目的的方法。這些方法包括預混合壓縮氣體標準的使用、已校準的滲透 管、擴散管，以及稀釋蒸汽起泡器。

雖然一些替代性選擇具有很高的精確度，已知的校準技術趨向于是昂貴的，需 要不便的操作，或要求麻煩的支承硬件(例如，干燥爐、泵，以及流量計)，并且 因此對于手持式的低維護或低成本的儀器而言是不實用的。

蒸汽是化學物類的揮發性氣態部分，其在室溫和環境氣壓下以液態存在。一種 很簡單和引人注目的生成蒸汽的方法是將液態化學物質放入部分充填的密閉的容 器中，并使得其頂部空間達到平衡狀態。在平衡狀態下，頂部空間蒸汽的濃度將取 決于容器的溫度和壓力，以及其容納物的組成。化學物質的蒸汽活性以在給定溫度 下蒸汽分壓除以化學物質飽和蒸汽壓的比例的方式確定。因此，在密閉容器中與液 態處于平衡狀態的蒸汽活性具有與在任何給定溫度下相等的數值。這表明飽和的頂 部空間蒸汽濃度在已知的溫度和壓力下在數值上是可再現的。

與使用飽和頂部空間蒸汽用于大多數化學物質檢測儀器測試和校準相關的難 點是，頂部空間蒸汽通常過濃。另外，從密閉容器中移除大量蒸汽樣品將導致嚴重 偏離平衡條件，除非容器體積對移除的頂部空間蒸汽體積的比例相對很大。因此， 大多數儀器需要具有足夠體積的蒸汽儲存器，來提供適合于分析的可再現蒸汽樣 品。

如果可以從飽和蒸汽頂部空間移除可再現的小體積，就可以維持近平衡條件， 并且可以傳送適合于校準儀器靈敏度的小質量蒸汽。本問題是設計一種方法，由此 蒸汽的小的可再現體積可以從容納飽和頂部空間蒸汽的儲存器中得到分配。

最通常的方法包括毫升注射器的使用。在該手動方法中，使用者將小針穿過橡 膠隔膜封口插入到蒸汽容器中，并且移除頂部空間的少量蒸汽。雖然有效，該方法 并不很適合于自動操作，除非使用非常大的和昂貴的自動注射機器人系統。參見美 國專利No.5,782,423(Markelov)。

其它的方法依靠分離氣體(也稱為“吹掃”或“運載”氣體)，例如氮氣，來 將頂部空間蒸汽的樣品“清掃”到分配側，通常是測量儀器。例如，參見美國專利 No.5,363,707(Augenblick等)、美國專利No.6,365,107(Markelov等)、美國專利 No.6,395,560(Markelov)，或美國專利公開No.US?2004/0040841(Gonzales-Martin 等)。另一個方法包括使得加熱的液體可以進入樣品容器并置換頂部空間的蒸汽。 參見美國專利No.6,286,375(Ward)。

由于伴隨上述方法的缺點，在改善該缺點的同時，使得可以對檢測儀器進行有 效測試的技術的提供將是一個重大的進步。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種系統、設備和方法，用于從在通常的操作條件下 從液體或低揮發性固體的化學物類生成少量蒸汽。

本發明的另一個目的是提供一種系統、設備和方法，用于生成適合于高靈敏度 檢測儀器校準的少量蒸汽。

本發明的另一個目的是提供一種用于生成少量蒸汽的系統，該系統是緊湊的并 且適合于加入到檢測儀器，以及還提供用于執行的設備和包括同樣內容的方法。

本發明的進一步的目的是提供一種用于生成少量蒸汽的系統，該系統具有延長 的工作壽命并要求最少維護，以及還提供用于執行的設備和包括同樣內容的方法。