[實用新型]水份標準氣發生儀

有效

• 申請號: 201320378607.4
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN203393233U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 袁萬德
• 申請（專利權）人: 袁萬德
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B9/00;G01N1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種水份標準氣發生儀。用于工業氣體中微量水份檢測校驗儀器和核對檢測數據。

背景技術??

水份標準氣，是用來校定工業氣體中微量水份檢測方法和檢測儀器準確度的基準物質。多少年來，在國內外一直被公認為是一個難以解決的標準氣課題。水份標準氣主要是作為標準物質用于裁定氣體中微量水份的檢測數據，以認定某檢測方法、檢測設備或是檢測操作的準確性及誤差大小。只有經水份標準氣的裁定，才具有公認性和權威性。

工業氣體中微量水份的檢測，在氣體檢測領域，具有最為廣泛和最重要的地位，而且一直是國內外公認的檢測難題。

在近數十年的時間里，氣體中微量水份的檢測，一直比較混亂：同一氣樣，不同的檢測設備，不同的使用者，不同的時間，所檢測的數據，千差萬別，誰對誰錯，很難裁定。這一狀況，直接影響到了工業氣體產品，特別是高純氣、超純氣和電子氣類產品質量的認定和應用。正因為這樣，國外一些先進國家的權威專業公司，例如世界最大氣體公司之一的英國倫敦BOC氣體公司，才不惜投巨資和數年的時間，去研制具有泛用價值的瓶裝微量水份標準氣，直至1984年，才率先研制成功和投產。但直至目前，只有國外極少數國家擁有此項技術。

這種方法簡單方便，但對于我國卻無法推廣應用。原因是價格太高，而且購進過程費事又費時。并且，微量水份校定過程氣體耗費極大，常常為其它檢測項目的十倍，甚至數十倍，一瓶標準氣使用不了多久，使用成本極高。二十多年來，在國內只有個別部門使用過。

這種產品技術難度很大，國內做不了。因為它涉及氣瓶材質、內壁處理、底氣添加物質以及瓶閥材質和結構等一系列高科技，國內根本沒有條件做，如果采用現有國產氣瓶配制氮中微量水份，其含量會隨室溫的升高而增高，隨室溫的下降而減小，隨氣瓶余壓的下降而增高，根本無法穩定氣瓶中水份的含量，不能作標校氣。

過去使用的另一種配制氮中微量水份標準氣的方法是滲透法。其原理為：在一薄壁塑料直管中，裝入純水，水分子會從塑料的高分子空穴中滲透出來，一定時間內水分子滲透的量由溫度、水分壓決定。將直管兩端封閉，懸置于具有入口和出口的管狀容器內，在設定溫度和壓力下，以恒定的流量通入干氮，然后，用特制脫水器吸收氮氣中的水份，并用稱重法稱量吸收的水份的重量，最后，根據干燥器增重多少和流過的氣體體積的關系，計算出每根塑料管子單位時間內滲透出的水分的重量和克分子數。以此為據，制作氮中標準量水分的裝置。

該方法生產要求條件高，使用要求條件高。使用時，溫度、壓力、流量需要精密控制。由于滲透的量是一定的，因此應用范圍窄。只能在低壓、常壓下使用。輸出壓力低、流量小。啟動后達到平衡需要很長時間，因此實際中難以適應工業氣體生產和使用現場的需要。

因而一種簡便快速，準確可靠，適合于大多數用戶使用的水份標準氣發生儀，即成為當務之急。

實用新型內容

本實用新型針對工業氣體中微量水份檢測比較混亂的現狀，提供了一種簡便快速，準確可靠的微量水份標準氣發生儀，用于水份儀的校驗和氣體檢測數據的核對。

一種水份標準氣發生儀，電解池與轉化器連接，以電解法產生的氫，均勻的分布在流動的載氣中，形成PPMv的含量，再與轉化器中的氧化劑高溫氧化銅反應，生成與氫氣相等摩爾量的水，制成載氣中標準量的水份，電解池前連接有濕度發生器，載氣在入電解池之前，先經過增濕器增濕，以電解獲得足夠量的電解氫。

電解池之后連接有開關閥和分子篩脫水器，載氣經電解產生氫之后，經分子篩脫水器脫水，以形成無水的零點氣。

濕度發生器前連接有質量流量計，檢測載氣流量。

瓶裝高壓載氣后連接排洗式減壓穩壓器，穩壓至0.3-0.5MPa后，進入質量流量計量。

電解池為內繞式或外繞式，電解液為磷酸涂液。

轉化器之后連接有調節閥和開關閥，含標準量水份的載氣經調節閥調節流量后，進入開關閥，然后經輸出接口輸出。

轉換器之后的開關閥和脫水器之前的開關閥，在不需要發生水份標準氣時，均處于關閉狀態，以確保轉化器和分子篩不受空氣中水份的污染，保持干燥狀態。

該儀器的工作原理為：當含水份的載氣（以氮為例），以一定的流量流過產生精確氫量的電解池時，在電解池出口即可獲得相應含量（PPMv）的氮中氫。使氮中氫流過高溫氧化銅轉化器，在轉化器的出口，即可獲得與氮中氫含量相等的氮中水份。