一種氣體標(biāo)定系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及采用測量單元對配氣過程濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，根據(jù)實(shí)測濃度由計(jì)算單元的相關(guān)電路計(jì)算并調(diào)整過程配氣的相關(guān)參數(shù)，流量控制單元根據(jù)相關(guān)參數(shù)自動切換相應(yīng)量程的流量計(jì)以調(diào)整過程配氣輸出，從而實(shí)現(xiàn)了配氣過程的閉環(huán)控制和配氣濃度精確調(diào)整，解決了配氣精度無法滿足氣體分析儀標(biāo)定要求的問題。本實(shí)用新型具有精度高、量程范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種氣體標(biāo)定系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣體標(biāo)定系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體分析儀器是用于檢測氣體組分和濃度的一種檢測儀器，其測量原理有紅外、紫外、色譜、質(zhì)譜等很多種，此類分析儀器廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測和科學(xué)研究等眾多領(lǐng)域。氣體分析儀器的檢測精度直接影響到了相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，提高氣體分析儀器的檢測精度具有重要意義。
[0003]氣體分析儀器在進(jìn)行測量前，通常要采用標(biāo)準(zhǔn)濃度的氣體(以下簡稱標(biāo)氣)進(jìn)行標(biāo)定(即校準(zhǔn))，標(biāo)氣的精度往往決定了分析儀器的測量精度。然而，氣體分析儀器探測下限經(jīng)常低到PPb級、測量精度通常在2%以上；且不同的氣體分析儀器根據(jù)應(yīng)用不同，其量程變化范圍會相差10000倍以上。
[0004]如果從市場上采購商用標(biāo)氣對分析儀器進(jìn)行標(biāo)定，往往存在以下問題:
[0005]I)市場上的標(biāo)氣濃度有限，對于一些特殊濃度的標(biāo)氣則無法從市場上采購到；
[0006]2)現(xiàn)有的標(biāo)氣一般存儲在鋼制氣體容器內(nèi)，一些特殊氣體如具有吸附性的氣體(如HCL、CL2、NH3等)，在短期存儲后，濃度即偏離了原始的標(biāo)稱濃度；而對于低濃度的標(biāo)氣，濃度偏離問題會嚴(yán)重影響分析儀器的精度；
[0007]3)分析儀器正常使用時(shí)，經(jīng)常會用到多種濃度、多種類型的標(biāo)氣；用戶為了保證分析儀器的正常使用，必須貯存大量不同濃度、不同類型的標(biāo)氣，從而增加了分析儀器使用的成本，降低了經(jīng)濟(jì)效益。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本實(shí)用新型提供了 一種采用普通濃度的標(biāo)氣即可獲得高精度、寬量程范圍的標(biāo)氣的氣體標(biāo)定系統(tǒng)。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0010]一種氣體標(biāo)定系統(tǒng),包括混氣單元、測量單元、計(jì)算單元和流量控制單元；
[0011]所述混氣單元包括混氣室，用于混合標(biāo)氣和零氣；所述混氣室分別與測量單元、流量控制單元相連；
[0012]所述測量單元包括濃度測量儀和壓力傳感器，分別用于測量混氣室內(nèi)的氣體濃度和氣體壓力，并將測量結(jié)果作為過程濃度和過程壓力傳遞給計(jì)算單元；
[0013]所述計(jì)算單元包括相連的比較電路和計(jì)算電路，所述比較電路將所述過程濃度與目標(biāo)濃度進(jìn)行比較并將比較結(jié)果傳遞給所述計(jì)算電路；所述計(jì)算電路根據(jù)配氣目標(biāo)濃度計(jì)算配氣初始參數(shù)，根據(jù)比較電路的比較結(jié)果、所述過程濃度、所述過程壓力計(jì)算配氣過程參數(shù)；
[0014]流量控制單元,所述流量控制單元還與標(biāo)氣、零氣和計(jì)算單元相連；所述流量控制單元根據(jù)配氣初始參數(shù)及配氣過程參數(shù)控制標(biāo)氣/零氣的輸出。[0015]進(jìn)一步，所述流量控制單元包括至少兩路相互并聯(lián)的不同量程流量計(jì)。
[0016]進(jìn)一步，所述流量計(jì)為質(zhì)量流量計(jì)。
[0017]作為優(yōu)選，所述混氣室包括用于混氣均勻的風(fēng)扇。
[0018]作為優(yōu)選，所述風(fēng)扇在混氣室內(nèi)呈對角設(shè)置。
[0019]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0020]I)根據(jù)目標(biāo)濃度控制標(biāo)氣的輸出，實(shí)時(shí)配制各種濃度范圍的目標(biāo)標(biāo)氣，拓展了目標(biāo)標(biāo)氣的濃度范圍，使得特殊濃度的目標(biāo)標(biāo)氣也可輕易獲得；
[0021]同時(shí)對于特殊氣體如具有吸附性的氣體，采用本實(shí)用新型的方法可以實(shí)時(shí)配制，配制完成之后即可使用，無需事先放置，這就解決了標(biāo)氣濃度偏離的問題，大大提高了低濃度的標(biāo)氣標(biāo)定精度；
[0022]實(shí)時(shí)配制目標(biāo)標(biāo)氣，無需事先存儲各種濃度的標(biāo)氣，節(jié)省了儲存各種濃度標(biāo)氣的成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益；
[0023]2)、對配氣濃度進(jìn)行閉環(huán)檢測，并通過計(jì)算單元確定配氣相關(guān)參數(shù)，自動調(diào)節(jié)流量控制單元的輸出流量和時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了配氣濃度的精確控制，解決了配氣精度無法滿足氣體分析儀標(biāo)定要求的問題；
[0024]3)、流量控制單元中采用了多路高低量程流量計(jì)并聯(lián)并自動切換的辦法，當(dāng)配氣輸出體積較大時(shí)使用高量程流量計(jì)、配氣輸出體積較小時(shí)使用低量程流量計(jì)，從而達(dá)到了標(biāo)氣配比寬范圍、高效率的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為實(shí)施例2中氣體標(biāo)定系統(tǒng)示意圖；
[0026]圖2為實(shí)施例2中流量控制單元結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例1
[0028]一種氣體標(biāo)定系統(tǒng),包括:混氣單元、測量單元、計(jì)算單元和流量控制單元；
[0029]1、所述混氣單元包括混氣室，用于混合標(biāo)氣和零氣；所述混氣室分別與測量單元、流量控制單元相連；所述標(biāo)氣濃度為C ;所述混氣室容積為V，初始狀態(tài)下混氣室內(nèi)充滿溫度為Tl、壓力為Pl的零氣并處于密封狀態(tài)；
[0030]優(yōu)選的，所述混氣室包括用于混氣均勻的風(fēng)扇。
[0031 ] 優(yōu)選的，所述風(fēng)扇在混氣室內(nèi)呈對角設(shè)置。
[0032]2、所述測量單元包括濃度測量儀和壓力傳感器，分別用于測量混氣室內(nèi)的氣體濃度和氣體壓力，并將測量結(jié)果作為過程濃度Cl和過程壓力P2傳遞給計(jì)算單元；
[0033]3、所述計(jì)算單元包括相連的比較電路和計(jì)算電路；
[0034]3.1、所述比較電路將所述過程濃度Cl與目標(biāo)濃度CO進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果傳遞給計(jì)算電路；
[0035]3.2、所述計(jì)算電路根據(jù)配氣目標(biāo)濃度CO計(jì)算配氣初始參數(shù)；配氣初始參數(shù)
[0036]VO 為:
[0037]
【權(quán)利要求】
1.一種氣體標(biāo)定系統(tǒng)，包括混氣單元、測量單元、計(jì)算單元和流量控制單元； 所述混氣單元包括混氣室，用于混合標(biāo)氣和零氣；所述混氣室分別與測量單元、流量控制單元相連； 所述測量單元包括濃度測量儀和壓力傳感器，分別用于測量混氣室內(nèi)的氣體濃度和氣體壓力，并將測量結(jié)果作為過程濃度和過程壓力傳遞給計(jì)算單元； 所述計(jì)算單元包括相連的比較電路和計(jì)算電路，所述比較電路將所述過程濃度與目標(biāo)濃度進(jìn)行比較并將比較結(jié)果傳遞給所述計(jì)算電路；所述計(jì)算電路根據(jù)配氣目標(biāo)濃度計(jì)算配氣初始參數(shù)，并根據(jù)比較電路的比較結(jié)果、所述過程濃度、所述過程壓力計(jì)算配氣過程參數(shù)； 流量控制單元，所述流量控制單元還與標(biāo)氣、零氣和計(jì)算單元相連；所述流量控制單元根據(jù)配氣初始參數(shù)及配氣過程參數(shù)控制標(biāo)氣/零氣的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于:所述流量控制單元包括至少兩路相互并聯(lián)的不同量程流量計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于:所述流量計(jì)為質(zhì)量流量計(jì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于:所述混氣室包括用于混氣均勻的風(fēng)扇。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)扇在混氣室內(nèi)呈對角設(shè)置。
【文檔編號】G01N33/00GK203672856SQ201320722794
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】張濤, 孫麒, 韓曉陽, 鄧新欣 申請人:聚光科技(杭州)股份有限公司