[發(fā)明專利]高濃度有機(jī)物標(biāo)準(zhǔn)混合氣體發(fā)生裝置及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710793895.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107486046B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王德發(fā);劉沂玲;趙玉祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00
• 代理公司: 北京文慧專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11955
• 代理人: 戴麗偉

本發(fā)明提供一種高濃度有機(jī)物標(biāo)準(zhǔn)混合氣體發(fā)生裝置，包括高壓氣源、質(zhì)量流量控制器、精密注射泵、帶針頭的氣密型注射器、液體揮發(fā)器、恒溫箱和氣體混合器，液體揮發(fā)器為置于恒溫箱內(nèi)的三通管，三通管的三個(gè)管口分別為第一管口、第二管口和第三管口，第一管口串聯(lián)質(zhì)量流量控制器連通至高壓氣源，第二管口連通氣密型注射器的針頭，第三管口連通至氣體混合器的入口，氣體混合器的出口連通有第一流路和第二流路，第一流路用于與待檢測(cè)的儀器相連通，第二流路用作排空口，第一流路上設(shè)有第一閥門(mén)，第二流路上設(shè)有第二閥門(mén)，氣密型注射器的活塞連接精密注射泵。還涉及一種使用方法。其為有機(jī)氣體爆炸預(yù)警報(bào)警器提供量值準(zhǔn)確、使用方便的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及標(biāo)準(zhǔn)混合氣體配制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高濃度有機(jī)物標(biāo)準(zhǔn)混合氣體發(fā)生裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

氣體成分分析廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)和大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。為保證測(cè)量結(jié)果的可靠性，通常需要濃度已知的標(biāo)準(zhǔn)混合氣體對(duì)分析儀器的示值進(jìn)行校準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)混合氣體的配制主要有滲透管/擴(kuò)散管法和稱量法。

稱量法制備標(biāo)準(zhǔn)混合氣體的一般做法是通過(guò)一個(gè)配氣裝置將確定質(zhì)量的不同種類的原料氣體充入到氣瓶中，不同種類的氣體在氣瓶?jī)?nèi)混合，得到目標(biāo)濃度的標(biāo)準(zhǔn)混合氣體。該方法通常用于制備原材料在常溫常壓下為氣態(tài)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)混合氣體，所得的混合氣體壓力較高，通常為10MPa左右，以方便使用。對(duì)于常溫常壓下為液體的原料，如乙醇、丙酮等，由于這些組分的飽和蒸汽壓較低，只有配制低濃度(10^-6mol/mol濃度級(jí)別)的標(biāo)準(zhǔn)混合氣體，才能實(shí)現(xiàn)較高的氣體壓力，便于使用。如果配制高濃度(10^-2mol/mol濃度級(jí)別)的標(biāo)準(zhǔn)混合氣，則氣瓶?jī)?nèi)的氣體壓力太低，失去了使用價(jià)值。

滲透管/擴(kuò)散管方法是將原料放入滲透管/擴(kuò)散管只，通過(guò)一定流速的載帶氣，把從滲透管/擴(kuò)散管中滲透或擴(kuò)散出來(lái)的原料載帶出來(lái)，并形成混合氣。該方法也主要用于低濃度標(biāo)準(zhǔn)混合氣體的制備，由于滲透或擴(kuò)散的速率較低，無(wú)法制備高濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體。

但是在工業(yè)生產(chǎn)中，常常會(huì)遇到爆炸下限預(yù)警用的氣體報(bào)警器。這種報(bào)警器安裝在廠房中，用于對(duì)廠房空間內(nèi)的可燃、易爆氣體濃度的預(yù)警。當(dāng)達(dá)到預(yù)警值時(shí)，儀器發(fā)出警示，以保護(hù)生產(chǎn)安全和工作人員的安全。按照我國(guó)的《計(jì)量法》的規(guī)定，這類設(shè)備屬于法制計(jì)量器具，需要對(duì)其準(zhǔn)確性進(jìn)行計(jì)量檢定或校準(zhǔn)，而在校準(zhǔn)過(guò)程中必須使用標(biāo)準(zhǔn)混合氣體。在這類氣體報(bào)警器中很大一部分是針對(duì)常溫常壓下為液體的有機(jī)組分，因?yàn)楦邼舛鹊挠袡C(jī)蒸汽是重要的安全隱患。

有機(jī)組分的氣體報(bào)警器的計(jì)量檢定或校準(zhǔn)，需要高濃度的有機(jī)物標(biāo)準(zhǔn)混合氣體，但是目前常用的稱量法和滲透管/擴(kuò)散管法無(wú)法得到方便、實(shí)用的高濃度混合氣體。國(guó)內(nèi)外也未見(jiàn)報(bào)道這類特殊混合氣體的發(fā)生系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種高濃度有機(jī)物標(biāo)準(zhǔn)混合氣體發(fā)生裝置及其使用方法，其為有機(jī)氣體爆炸預(yù)警報(bào)警器提供量值準(zhǔn)確、使用方便的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，解決了常規(guī)稱量法氣瓶裝標(biāo)準(zhǔn)氣體和滲透管、擴(kuò)散管動(dòng)態(tài)發(fā)生技術(shù)所不能解決的高濃度有機(jī)物標(biāo)準(zhǔn)混合氣體制備問(wèn)題，填補(bǔ)現(xiàn)有常用的稱量法和滲透管/擴(kuò)散管法的技術(shù)不足。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種高濃度有機(jī)物標(biāo)準(zhǔn)混合氣體發(fā)生裝置，包括高壓氣源、質(zhì)量流量控制器、精密注射泵、帶針頭的氣密型注射器、液體揮發(fā)器、恒溫箱和氣體混合器，所述液體揮發(fā)器為置于所述恒溫箱內(nèi)的三通管，所述三通管的三個(gè)管口分別為第一管口、第二管口和第三管口，所述第一管口串聯(lián)所述質(zhì)量流量控制器連通至所述高壓氣源，所述第二管口連通所述氣密型注射器的針頭，所述第三管口連通至所述氣體混合器的入口，所述氣體混合器的出口連通有第一流路和第二流路，所述第一流路用于與待檢測(cè)的儀器相連通，所述第二流路用作排空口，所述第一流路上設(shè)置有第一閥門(mén)，所述第二流路上設(shè)置有第二閥門(mén)，所述氣密型注射器的活塞連接所述精密注射泵。

優(yōu)選地，所述的高濃度有機(jī)物標(biāo)準(zhǔn)混合氣體發(fā)生裝置還包括氣體壓力調(diào)劑閥，所述氣體壓力調(diào)劑閥串聯(lián)設(shè)置在所述高壓氣源與所述質(zhì)量流量控制器之間。