一种动态配气及供气装置，载气在动态配气及供气装置的作用下，形成连续不断的标气，动态配气及供气装置内部形成可交替切换的配气通道，所述配气通道包括，流量控制模块、第一通道控制模块、渗透模块、第二通道控制模块；其中，载气流经流量控制模块后，在第一通道控制模块的调配下，并行进入渗透模块的渗透腔内，经第二通道控制模块的调控，汇集和/或连通空气端排空；通过将渗透腔设置成彼此独立，互不干涉，且温度可独立控制的多个渗透腔室，实现对单个渗透腔室内的渗透率实现精准的控制，弥补实际温度与控制温度差异带来的误差，根据实际温度对渗透率进行补偿修正，提高配气准确度。
【技术实现步骤摘要】
动态配气及供气装置
本专利技术涉及一种混合气体配气装置，具体说，是涉及一种基于渗透管或/和腔的渗透式动态气体配气及供气装置，属于气体制备技术设备领域。
技术介绍
标气是为了检验分析仪器的准确性，所以必须要选择适合的标定方法进行校准。采用渗透管法是一种动态配气的常用动态配气法，渗透由渗透管内外的压力梯度造成的，渗透管可看做一个稳定的微环境，其内部压力恒定，尤其适用于低浓度、挥发性、吸附性、腐蚀性较强的标准气体的配置，且能够发生大体积、连续不断的标准气体，在配制低含量气体方面具有显著的优点，特别是对于低含量标准气体的制备尤为重要。为了能够有效的缩短配气时间，提高配气的效率和准确度，便于重复实现，中国专利号CN00214154公开了一种渗透管快速配气装置，针对内渗式配气装置，将渗透管、恒温室、气路组合为整体结构，通过快速插接头，进行渗透管的更换，与以往结构相比，简单紧凑，使用方便。但采用该结构的配气装置对不同气体的配置仍需更换渗透管，频繁恒温，操作繁琐。为了提高配气混合的精度，解决进口镁合金混配装置中混气阀精度低，保护气体比例混合精度低，生产成本高，产品质量不易保证的问题，中国专利号CN02222688公开了一种高精度混配气及供气装置，采用平行气路通过多位转换阀实现单套配气装置混配不同混和气体的目的，将动态供、配气过程转化为静态供、配气过程，对大流量混配气供气体系，供气均匀稳定，但该方法不适用于含有高沸点(常温液态)组分混和气体的制备。为了克服渗透式配气装置配气品种和规格单一、气体浓度可调范围小的不足，中国专利号CN200510044828.8公开了一种多路渗透式配气装置，通过采用多路气体选通装置将载气分为流量可控的n路并分别与指定的渗透室或管连通，分流后的载气分别通过不同的渗透管，从而得到多路混合气体，然而，采用该种结构的渗透式配气装置，多路渗透室或管置于同一恒温室中，各通道中的环境参数完全一致，无法做到独立控制互不干扰，且每次配制规格和/或不同品种的目标混合气体时，需要较长时间才能进入稳定的微环境，整个校准周期长，使得采用该种结构的配气装置效率低。这也构成了需要进一步改进配气及供气装置的设计，以解决所存在的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，专利技术人在多次实验的实践中发现，由于标准气体在渗透腔中的分压非常小，几乎为零(始终有零空气通过渗透腔)，所以渗透管内外标准气体的圧差并不会因稀释器气流量而改变，在渗透管的浓度累积到足够高之前可认为渗透率与渗透管中压力不相关；反倒是在实际运用和测试中，温度控制会直接影响到渗透率，其中，即使将载气先预热后再进入渗透腔内，还是会给最后的检测带来一定范围的误差。由此，我们发现载气的温度会直接影响渗透管的工作环境，直接导致实验结果的偏差。具体的，渗透管中的渗透率与温度的关系为：LogP1＝logP0+α(T1-T0)上述关系式中，P0为T0(℃)温度下的释放率；P1为T1(℃)温度下的释放率；α为温度系数。由此，采用渗透管法制作标气的方法及装置，如何减小载气与标气之间的温度差是维持渗透管内部微环境的稳定，实现标气在渗透管内部稳定渗透，確保标气高精准输出，提高检测精度的关键因素。有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种动态配气及供气装置，使得载气在流量控制模块的作用下，分成并行的多路，且能实现独立的流量控制，对接入渗透腔室的气路通道，可在任意路彼此独立的气路通道之间实现交换式连通，且每个渗透腔室内温度可独立的控制，从而可对单个渗透腔室内的载气浓度实现精准的控制，提高配气准确度。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种动态配气及供气装置，在其内部形成并行设置，且可交替切换的配气通道，所述配气通道包括：流量控制模块，将载气拆分成至少两组彼此独立并行，且流量大小可单独控制的气路通道；第一通道控制模块，对接入的气路通道进行调控，在气路通道之间实现交换式的连通控制；渗透模块，由至少两个彼此独立，互不干涉的渗透腔体组装而成，且单个渗透腔内部温度独立的控制；第二通道控制模块，控制单个渗透腔体之间连接，和/或单个渗透腔体与空气端的连通与关闭；其中，载气流经流量控制模块后，在第一通道控制模块的调配下，并行进入渗透模块的渗透腔体内，经第二通道控制模块的调控，汇集和/或连通空气端排空。通过将渗透腔设置成彼此独立，互不干涉，且温度可独立控制的多个渗透腔室，实现对单个渗透腔室内的渗透率实现精准的控制，弥补实际温度与控制温度差异带来的误差，根据实际温度对渗透率进行补偿修正，提高配气准确度；通过渗透腔室内独立的温度控制的设置，实现单个渗透腔内渗透率的控制，以实现规格和/或不同品种的目标混合标准气体的配置；减少了该腔室再次进入稳定的微环境的时间，缩短了渗透模组再次校准的周期，提高了配气的效率。优选地，渗透腔体包括保温腔、进气管、渗透管和加热单元，其中，保温腔为一热隔绝的密闭型腔；进气管的进气口与第一通道控制模块连通，进气管的出气口与渗透管连通；渗透管设置在保温腔内部，其出气口与第二通道控制模块连通；加热单元环设在保温腔的内部侧壁上。以此，通过密闭的保温腔，能够很好的屏蔽对渗透管渗透率干扰的其它因素，形成热隔绝的密闭型腔，可通过加热单元对保温室温度的控制，实现对渗透管渗透后的气体形成的标气的准确性和稳定性进行精准的控制。优选地，为了更加方便的实现对渗透腔内部温度的监测和调控，渗透腔还包括设置在保温腔内的控制单元和监测单元，所述控制单元和监测单元与加热单元电性连接。通过检测单元和控制单元，实现对保温室内温度的实时监控与自动控制，一方面，确保这个渗透腔内，渗透率稳定的微环境，自动控制标气和浓度和量，提高整个渗透系统的准确性；另一方面，通过检测单元和控制单元，能精准的控制温度的变化梯度，从而缩短在适配规格和/或不同品种的目标混合气体的标气过程中，整个渗透腔室再次进入渗透率稳定的微环境的时间。优选地，渗透腔还包括设置在保温腔内，套设在进气管上的预热管，所述预热管与监测单元和控制单元电性连接，且与加热单元分开、独立的控制。以此，通过在进气管上设置的预热管，用来加热通过进气管进入渗透管内载气的温度，以此来消除载气温度差异给渗透率稳定的微环境带来的影响，进一步提升这个渗透系统的稳定性与可靠性，提供整个渗透系统的准确性，可以在规定时间启动预热和关闭预热，减少了该腔室再次进入稳定的微环境的时间，缩短了渗透模组再次校准的周期，提高了配气的效率。优选地，还包括设置在第一通道控制模块入口端，以及第二通道控制模块出口端，用来动态平衡渗透腔的平衡单元，所述平衡单元包括与第二通道控制模块可切换连通的排气装置，以及设置在第一通道控制模块与空气连通端之间的通气支路。以此，通过在渗透模块内增设的平衡通道，在排气装置的作用下，形成一个浓度和/或品种可调控的渗透气流，有效缩短配置规格和/或不同品种的目标混合标准气体时，渗透腔室进入渗透率稳定的微环境的预处理时间，且确保渗透腔始终保持通气状态，避免渗透出现饱和情况，容易导致预平衡处理失败的问题。优选地，所述平衡单元还包括与第一通道控制模块连通，用于过滤进入第一通道控制模块内空气的过滤装置。以此将空气过滤成干净无污染的气体，提高渗透腔的精度和使用寿命。优选地，还包括与第一通道控制模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种动态配气及供气装置，其特征在于，在其内部形成并行设置，且可交替切换的配气通道，所述配气通道包括：流量控制模块(10)，将载气(100)拆分成至少两组彼此独立并行，且流量大小可单独控制的气路通道；第一通道控制模块(20)，对接入的气路通道进行调控，在气路通道之间实现交换式的连通控制；渗透模块(30)，由至少两个彼此独立，互不干涉的渗透腔体(31)组装而成，且单个渗透腔(31)内部温度独立的控制；第二通道控制模块(40)，控制单个渗透腔体(31)之间连接，和/或单个渗透腔体(31)与空气端的连通与关闭；其中，载气(100)流经流量控制模块(10)后，在第一通道控制模块(20)的调配下，并行进入渗透模块(30)的渗透腔体(31)内，经第二通道控制模块(40)的调控，汇集和/或连通空气端排空。
【技术特征摘要】
1.一种动态配气及供气装置，其特征在于，在其内部形成并行设置，且可交替切换的配气通道，所述配气通道包括：流量控制模块(10)，将载气(100)拆分成至少两组彼此独立并行，且流量大小可单独控制的气路通道；第一通道控制模块(20)，对接入的气路通道进行调控，在气路通道之间实现交换式的连通控制；渗透模块(30)，由至少两个彼此独立，互不干涉的渗透腔体(31)组装而成，且单个渗透腔(31)内部温度独立的控制；第二通道控制模块(40)，控制单个渗透腔体(31)之间连接，和/或单个渗透腔体(31)与空气端的连通与关闭；其中，载气(100)流经流量控制模块(10)后，在第一通道控制模块(20)的调配下，并行进入渗透模块(30)的渗透腔体(31)内，经第二通道控制模块(40)的调控，汇集和/或连通空气端排空。2.根据权利要求1所述的动态配气及供气装置，其特征在于，渗透腔体(31)包括保温腔(311)、进气管(312)、渗透管(313)和加热单元(314)，其中，保温腔(311)为一热隔绝的密闭型腔；进气管(312)的进气口与第一通道控制模块(20)连通，进气管(312)的出气口与渗透管(313)连通；渗透管(313)设置在保温腔(311)内部，其出气口与第二通道控制模块(40)连通；加热单元(314)环设在保温腔(311)的内部侧壁上。3.根据权利要求2所述的配气及供气装置，其特征在于，渗透腔体(31)还包括设置在保温腔(311)内的控制单元(315)和监测单元(316)，所述控制单元(315)和监测单元(316)与加热单元(314)电性连接。4.根据权利要求3所述的动态配气及供气装置，其特征在于，渗透腔体(31)还包括设置在保温腔(311)内，套设在进气管(312)上的预热管(317)，所述预热管(317)与监测单元(316)和控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘海东，赵金龙，刘飞平，
申请(专利权)人：力合科技湖南股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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