[發明專利]一種通用稀釋方法及裝置

在審

• 申請號: 201410647787.0
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN105642144A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 劉毅;劉航;劉強;張曉清;寧海波;劉愛明
• 申請（專利權）人: 北京匯豐隆生物科技發展有限公司
• 主分類號: B01F5/02
• 分類號: B01F5/02;B01F3/20;B01F3/02;B01F3/04;B01F3/08;G01N1/38
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;韓小雷

技術領域

本發明涉及一種可以任意調節稀釋比的通用稀釋方法以及建立在此方法基 礎上的氣溶膠稀釋裝置。

背景技術

稀釋裝置是實驗室和現場取樣監測中應用特別廣泛的一種前處理裝置，這 種裝置將高濃度的取樣氣或標準氣稀釋到儀器操作最敏感、精度最高的濃度范 圍內。它的應用領域包括：

對氣體分析儀進行校準，如氣相層析、氣體傳感器、氣體報警器等；

模擬氣體環境，用于有害氣體、防爆，大氣污染等模擬試驗研究；

動態校準環境空氣監測儀器的標準設備；

使用最少量昂貴的多成分氣體鋼瓶配出各種不同濃度的標準混合氣。

目前稀釋裝置一般采用將高濃度的取樣氣體或標準氣體和稀釋氣通過流量 調節控制配置成一定比例的低濃度稀釋氣體的配氣裝置。需要采用多個精密的 質量流量控制器精密控制樣氣和稀釋氣的流量，也需要設計氣體緩沖罐緩沖和 拌勻稀釋氣體，對稀釋均勻性要求比較高的應用，有時還需要兩級甚至多級的 配氣設計，不但成本高昂，而且結構復雜，占空間大。特別地，對于有害氣體、 防爆，污染源等的在線監測試驗研究中，出于空間和場所以及安全性考慮，這 種配氣裝置使用受到限制。

鑒于此，本發明提供一種結構簡單且適用于各種復雜環境的通用高效稀釋 裝置和方法。

發明內容

本發明涉及一種可以任意調節稀釋比的通用稀釋方法。該稀釋方法具有通 用性，稀釋和被稀釋介質可以同是液體，也可以同是氣體，甚至可以是不同的 流體狀態；該種方法不僅適用于一般流體稀釋，而且適用于腐蝕性流體的稀釋， 在高濃度有害流體制備低濃度無害樣本、高濃度流體源監測、定濃度校準流體制 備、昂貴流體稀釋、模擬試驗研究用流體環境建設等方面有著及其廣泛的應用。

該稀釋方法采用文丘里射流器作為核心元件，稀釋流體源從文丘里射流器 動力入口射入，不僅作為被稀釋流體源的稀釋流體，同時為吸入口吸入被稀釋 流體源提供動力，被稀釋流體源和文丘里射流器動力入口射入的稀釋流體源均 勻高效混合后由文丘里射流器動力出口射出，通過調節動力入口稀釋流體源和 吸入口吸入的被稀釋流體源之間的流量比例可以形成任意稀釋比例的混合稀釋 流體。

特別地，該方法可以應用于高濃度氣溶膠的稀釋，干凈氣源從文丘里射流 器動力入口射入，不僅作為高濃度氣溶膠的稀釋氣，同時為吸入口采樣高濃度 氣溶膠提供動力，采樣高濃度氣溶膠和文丘里射流器動力入口射入的潔凈氣均 勻高效混合后由文丘里射流器動力出口射出，通過調節文丘里射流器動力入口 潔凈氣源的動力流量和吸入口采樣流量之間的比例可以形成任意比例的低濃度 的氣溶膠氣體。

本發明涉及的高濃度氣溶膠稀釋方法，為高濃度氣溶膠監測提供一種簡單 實用的前處理方法，該前處理方法能將氣溶膠濃度稀釋到氣溶膠監測儀器操作最 敏感、精度最高的范圍內，為高濃度氣溶膠監測提供了切實可行的方法。這種方 法不僅適用于一般高濃度氣溶膠，而且適用于腐蝕性高濃度氣溶膠。

建立在該方法基礎上，本發明還提供了一種可以任意調節稀釋比的稀釋裝 置，該稀釋裝置采用一個動力泵實現了兩路流體的高效混合，結構簡單，節能 環保。高濃度氣溶膠稀釋裝置是該種稀釋裝置的一個重要應用，它最重要的用 途之一就是作為氣溶膠監測器的一種前處理裝置，將高濃度氣溶膠和干凈氣均 勻高效混合，稀釋成適合氣溶膠監測儀器監測的濃度，以利于氣溶膠監測儀器 采樣監測，

本發明提供的稀釋方法包括如下步驟：

(1)動力泵從稀釋流體源中抽取動力流體，動力流量調節閥調節抽取的動 力流體流量；

(2)高效過濾器過濾動力流體中雜質形成潔凈流體；

(3)潔凈流體從文丘里射流器動力入口射入；

(4)潔凈流體流經文丘里射流器吸入口附近，其吸入口形成負壓；

(5)被稀釋流體在文丘里射流器吸入口被吸入，吸入流量調節閥調節從被 稀釋流體源吸入的被稀釋流體流量；

(6)被稀釋流體和潔凈流體在文丘里射流器中高效混合，稀釋成混合稀釋 流體由其動力出口射出；

(7)混合稀釋流體由文丘里射流器動力出口進入緩沖器釋壓，由緩沖器采 樣口采樣。

特別地，本發明還提供了一種氣溶膠稀釋方法，該方法包括如下步驟：

(1)動力泵抽取大氣，動力流量調節閥調節吸入的動力流量；