[发明专利]多组分动态配气装置及其配气方法

权利要求书

1.一种多组分动态配气装置，包括质量流量控制器(1)，其特征在于，所述质量流量控制器(1)设置有一个输出口和至少两个进气口；

质量流量控制器(1)连接有控制电路，所述控制电路包括主控MCU(2)，主控MCU(2)经通信串口(21)与质量流量控制器(1)相连；主控MCU(2)还连接有触摸屏(22)、存储器(23)、时钟模块(24)以及电源模块(25)，主控MCU(2)获取触摸屏(22)的配气参数，控制质量流量控制器(1)配气；

所述进气口连接有第一气压温度调节装置(3)；

所述第一气压温度调节装置(3)包括调温装置(31)，调温装置(31)内设置有调温腔，调温腔内设置有调压装置(32)，所述调压装置(32)包括底座(321)、膨胀节组合(322)、盖板(323)、调压机构(325)以及至少三根滑柱(324)；底座(321)固定设置在调温腔的底部；膨胀节组合(322)的上下两端均开口，膨胀节组合(322)的下端与底座(321)的上端面密封连接，膨胀节组合(322)的上端与盖板(323)的下端面密封连接，底座(321)、膨胀节组合(322)、盖板(323)共同形成膨胀空间，膨胀节组合(322)能够上下伸缩调节膨胀空间的大小；滑柱(324)竖直设立在膨胀节组合(322)外围，其下端与底座(321)的上端面相连，其上端经盖板(323)上开设的通孔伸出盖板(323)，盖板(323)能够在滑柱(324)上垂直上下浮动，盖板(323)设置有调压机构(325)；

其中，膨胀节组合(322)由多个可以上下伸缩的膨胀节(3221)串联组成；

膨胀节(3221)由弹性钢板制成，并电镀防腐；

膨胀节(3221)由两个上下开口的锥形筒组合而成；

膨胀节(3221)的上下面设置多个环形的波浪凸起；

其中，膨胀空间内竖直设置有上滑筒(326)以及下滑筒(327)；下滑筒(327)的上下两端均开口，下滑筒(327)的下端与底座(321)固连，上滑筒(326)的上端与盖板(323)的下端面相连，上滑筒(326)的下端经下滑筒(327)的上端伸入下滑筒(327)内，并能够在下滑筒(327)内上下滑动；

膨胀节组合(322)的内壁与上滑筒(326)的外壁以及下滑筒(327)的外壁形成原料气通过的流动空间；

膨胀空间经上滑筒(326)的外壁以及下滑筒(327)的外壁分隔形成的流动空间实际为一薄壁流动空间，方便调温装置(31)调温；

底座(321)设置有原料进气口，原料进气口与流动空间相连通，原料进气口连接有原料进气管(328)，原料进气管(328)经调温装置(31)上开设的进孔伸出调温装置(31)，盖板(323)设置有原料出气口，原料出气口与流动空间相连通，原料出气口连接有原料出气管(329)，原料出气管(329)经调温装置(31)上开设的出气孔(310)伸出调温装置(31)与质量流量控制器(1)的进气口相连；

所述调温装置(31)包括壳体(311)，壳体(311)的上端开口并可拆卸地设置有壳盖(312)，所述壳盖(312)上设置所述出气孔(310)，壳体(311)设置所述进孔，壳体(311)与壳盖(312)围成调温腔，壳体(311)外壁设置有加热装置(314)、制冷装置(315)，流动空间的顶部或壳体(311)的内壁设置有温度传感器(313)，温度传感器(313)、加热装置(314)、制冷装置(315)与温控器(316)相连；

所述上滑筒(326)的上下两端均封闭；膨胀空间内的体积变化量变大，可以增加调压装置(32)的压力调节效果；

所述调压机构(325)包括设置在壳盖(312)上端面的电机(3254)，电机(3254)通过丝杠螺母机构(3255)与盖板(323)相连，所述盖板(323)设置有压力传感器(3256)，压力传感器(3256)与流动空间相连通检测其压力，还包括单片机，单片机连接有键盘和数码显示器，单片机根据压力传感器(3256)的信号控制电机(3254)转动，控制盖板(323)升降。

2.根据权利要求1所述的多组分动态配气装置，其特征在于：所述质量流量控制器(1)的输出口连接有第二气压温度调节装置(4)，第二气压温度调节装置(4)与第一气压温度调节装置(3)的结构相同。

3.根据权利要求1所述的多组分动态配气装置的配气方法，其特征在于：

包括主控MCU(2)的控制方法和流量分配方法，主控MCU(2)的控制方法包括如下步骤：

步骤A1：主控MCU(2)的初始化；

步骤A2：主控MCU(2)获取原料气G的浓度、标准气的浓度；即读设定值；

步骤A3：主控MCU(2)计算原料气G、稀释气或混合气的流量分配；即原料气G与稀释气或混合气的流量比；或原料气G与稀释气或混合气的流量；

步骤A4：主控MCU(2)将流量分配送给质量流量控制器(1)；

步骤A5：主控MCU(2)读质量流量控制器(1)的返回值，

步骤A6：主控MCU(2)将返回值送到触摸屏(22)显示；

步骤A7：主控MCU(2)判断是否有新的设定值，如果没有，结束；如果有，转步骤A2；

所述流量分配方法包括单组分标准气配气方法和多组分混合气配气方法；

其中，单组分标准气配气方法的流量比计算公式为：

f_G:f_N＝m:(1-m) (1)

其中，f_G为原料气G的流量，f_N为稀释气的流量；

m为稀释比；s为原料气G的浓度，c为配制的标准气的浓度；

其中，多组分混合气配气方法的流量比计算公式为：

其中，f_G1为第一种原料气G1的流量，f_Gi为第i原料气Gi的流量，f_Gk为第k种原料气Gk的流量；i＝1～k；

原料气Gi的稀释比m_i为原料气Gi的稀释比；s_i为原料气Gi的浓度，c_i为需要配制的混合气中原料气Gi的浓度。