[实用新型]新型静态体积法配气装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工配气装置领域，具体为新型静态体积法配气装置。

背景技术

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/T 10248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^-1，,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1.5×10⁵Pa～2.0×10⁵Pa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。

发明内容

本实用新型正是针对以上技术问题，提供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、配气压力低与生产效率低等问题的新型静态体积法配气装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：

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。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和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。