[发明专利]一种气体混合比在线监测自校准装置及方法

权利要求书

1.一种气体混合比在线监测自校准装置，其特征在于，包括气室接口、质量流量控制器、气体检测校准模块、储气罐、储液罐、压缩机、第一连接通路、第二连接通路、第三连接通路及第四连接通路；所述第一连接通路一端连接所述气室接口另一端连通所述储气罐，所述储气罐连通所述储液罐，所述质量流量控制器及所述气体检测校准模块依次设于所述第一连接通路上，所述储气罐及所述储液罐上分别对应设置第一温控组件及第二温控组件；所述第二连接通路连通所述储液罐及所述第一连接通路，其连通所述第一连接通路的位置为第一连通位，所述第一连通位设于所述质量流量控制器与所述气室接口之间；所述第三连接通路一端连接于所述第一连通位，另一端连通于所述第一连接通路，其连通位置设于所述第一连通位与所述质量流量控制器之间，所述第三连接通路上设有压缩机；所述第四连接通路一端连接于所述储气罐，另一端连接于所述气室接口，所述压缩机同时经过所述第四连接通路；启动第一温控组件及第二温控组件对所述储气罐及所述储液罐进行降温至预设温度，所述气室接口接收气室的混合气体经过所述第一连接通路并经过所述质量流量控制器进入所述储气罐，由于储气罐内温度的改变，实现了混合气体气液分离，并将部分液体送入储液罐，形成固液分离过程；通过调节第二温控组件升温，使储液罐内液体转变为气体，气体经第二连接通路第一连通位进入第一连接通路再进入储气罐，气体经过第一连接通路时在气体检测校准模块进行校准，形成标准气体自校准过程；气体进入储气罐后，再次与储气罐内混合气体进行混合，然后启动压缩机，二次混合后的气体进入储液罐，经第二连接通路进入压缩机，然后经第三连接通路进入第一连接通路，并经过气体检测模块进行校准后再次进入储气罐内，形成混合气的校准过程；再次启动压缩机，经过校准的混合气体从储气罐内经过第四连接通路及压缩机经所述气室接口回充至气室，形成混合气体的回充过程。

2.根据权利要求1所述的气体混合比在线监测自校准装置，其特征在于，所述第一连接通路上还设置第一电磁阀、第二电磁阀及减压阀；所述第一电磁阀设于所述气室接口与所述第一连通位之间，所述减压阀设于所述第一连通位与所述质量流量控制器之间，所述第二电磁阀设于所述气体检测校准模块与所述储气罐之间。

3.根据权利要求1所述的气体混合比在线监测自校准装置，其特征在于，所述第二连接通路上设置第二压力传感器及第三电磁阀；所述第三电磁阀靠近所述储液罐设置，所述第二压力传感器设于其后。

4.根据权利要求1所述的气体混合比在线监测自校准装置，其特征在于，所述第三连接通路上设置第四电磁阀及第五电磁阀，所述第四电磁阀设于所述第一连通位与所述压缩机之间，所述第五电磁阀设于所述压缩机与所述第一连接通路之间。

5.根据权利要求1所述的气体混合比在线监测自校准装置，其特征在于，所述第四连接通路上设置第六电磁阀，所述第六电磁阀设于所述压缩机与所述储气罐之间。

6.根据权利要求1所述的气体混合比在线监测自校准装置，其特征在于：所述储气罐上还设置压力第一传感器及温度传感器。

7.根据权利要求1所述的气体混合比在线监测自校准装置，其特征在于：所述储气罐上还设置混合气体搅拌装置。

8.根据权利要求1所述的气体混合比在线监测自校准装置，其特征在于，所述储气罐与所述储液罐之间还设置液位计；

所述气体混合比在线监测自校准装置用于校准C4F7N和CO2混合气体的方法包括：

步骤一、从气室内抽取混合气体，混和气体为C₄F₇N和CO₂，进行气液分离得C₄F₇N液体，并分离出部分液体；

步骤二、将分离的C₄F₇N液体转化至气体状态进行自校准；

步骤三、将分离转化后得到的C₄F₇N气体再次混入混气体内混匀，并进行校准；

步骤四，经过校准的混合气体若符合预设混合比则回充至气室，若不符合预设的混合比则发出警报；

步骤二中纯C4F7N气体的红外光谱检测值设为L标，步骤三中混合气体的红外光谱检测值设为L混,则对应的C4F7N/CO2的比值为V混，设定符合要求的C4F7N/ CO2的比值为V标；若预定时间内测得的（V混−V标）/V标为（1±0.5）%之间的数值，则符合要求，将混合气体回充至气室；若（V混−V标）/V标为（1±0.5）%之外的数值则不符合要求，发出警报；当检测的（V_混−V_标）/V_标的数值不符合(1±0.5)%之间时，将步骤三中的混合气体进行第二次校准，若（V_混−V_标）/V_标仍为（1±0.5）%之外的数值则不符合要求，发出警报。