一种标准气体配制装置及配制方法与流程

本发明属于气体配制，具体涉及一种标准气体配制装置及配制方法。

背景技术：

1、标准气体是计量工作中使用最为广泛的标准物质之一，在钢铁、石油、化工、医疗、半导体、电力、金属加工等行业有广泛应用。随着工业生产中各类仪器仪表的精密化，对标准气体的要求也不断提高。

2、通过对多个或单个单组份气体进行定量及混合稀释可得到一组份或多组份混合气体。目前多采用质量流量计来实现气体定量，此方法非常考验流量计的精度。不同气体的流量计量也有不同，使得制作成本相对较高，且流量计需定期标定方可达到稳定的计量效果。此外，当配制混合气源的标准气体时，存在残留(尤其是管路中)，影响精度。

技术实现思路

1、本发明针对现有标准气体配制采用流量计的不足，提供一种标准气体配制装置，利用定量缸进行流量计算，并解决不同气体通过同一定量缸存在残留的问题。本发明同时提供一种标准气体配制方法。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种标准气体配制装置，所述标准气体配制装置包括：

3、气体循环组件，包括配气缸、气体循环泵和气体循环阀，配气缸包括缸体和活塞，活塞将缸体分成第一腔室和第二腔室，活塞包括伸出第二腔室的中空活塞杆；

4、定量进气组件，包括一定量缸、若干气源阀、底气阀、压力传感器十九和进气阀，压力传感器十九位于气源阀和定量缸之间，定量缸包括缸体和活塞；

5、清洗组件，包括空压泵和多个清洗阀，对配气缸、定量缸进行清洗；

6、恒压出气组件，包括出气阀。

7、本发明的标准气体配制装置，包括定量进气组件，定量进气组件包括一定量缸，通过同一定量缸实现向配气缸中进气，计量准确；包括清洗组件，清洗组件能够对配气缸、定量缸进行清洗，避免或减少残留，提升配制精度；气体循环组件对配气缸中气体进行循环，使得气体分布均匀；包括恒压出气组件，实现恒压出气。

8、作为改进，清洗组件包括沿气流方向分布的压力传感器六、阀七、阀十七和阀十五，压力传感器六检测缸体的第二腔室的压力，阀十五连接空压泵的出气端，阀十七连接空压泵的进气端。

9、作为改进，清洗组件还包括沿气流方向分布的压力传感器八、阀九和阀十，阀十七连接阀十和空压泵的进气端，压力传感器八检测缸体的第一腔室的压力。

10、作为改进，清洗组件还包括沿气流方向分布的阀二十、阀十三、阀十一，定量缸位于阀十三和阀十一之间，阀十连接在阀十一和阀九之间。

11、作为改进，气体循环阀包括阀五和阀二，阀五连通活塞，阀二连通缸体的第一腔室，气体循环泵位于阀五和阀二之间。

12、作为改进，出气阀包括阀十四和阀十六，阀十四连接空压泵的进气端，阀十六连接空压泵的出气端和阀七。

13、作为改进，气源阀有多个且并联；配气缸的容积远大于定量缸的容积。

14、一种标准气体配制方法，应用于前述的一种标准气体配制装置，所述标准气体配制方法包括：

15、步骤s1、清洗配气缸；

16、步骤s2、清洗定量缸及管路残留；

17、步骤s3、通过定量缸向配气缸中补充所需体积的高浓度气体；

18、步骤s4、向配气缸中补充底气至配气缸至常压；

19、步骤s5、循环混合；

20、步骤s6、恒压出气。

21、作为配气方法的改进，步骤s1中，先清洗配气缸的第二腔室，再清洗配气缸的第一腔室；步骤s3中，当配制多种混合气体时，每次更换气源前清洗定量缸及管路残留。

22、作为配气方法的改进，步骤s1中，清洗配气缸的具体过程包括：

23、步骤s1中，清洗配气缸的具体过程包括：

24、步骤s11、关闭所有阀，打开阀七、阀十七、阀十五、阀九、阀十一、阀十三、阀二十，启动空压泵，配气缸的活塞向第二端活动，当压力传感器六检测到的压力始终低于预设值，持续预设时间后停止空压泵，关闭所有阀；

25、步骤s12、打开阀九、阀十、阀十七、阀十五，启动空压泵，当压力传感器检八测到的压力始终低于预设值，持续预设时间后停止空压泵，关闭所有阀；

26、步骤s2中，清洗定量缸及管路残留的具体过程包括：

27、打开阀十三、阀十一、阀十、阀十七、阀十五，启动空压泵，当压力传感器十九检测到的压力始终低于预设值，持续预设时间后停止空压泵，关闭所有阀；

28、步骤s3中，通过定量缸向配气缸中补充所需体积的高浓度气体的具体过程包括：

29、步骤s31、各气源阀依次接不同气源，底气阀接底气源；

30、步骤s32、根据预设浓度自动计算某一气源所需体积，打开相应气源阀，打开阀十三，当压力传感器十九检测到的压力始终高于常压且大于预设值，持续预设时间后关闭相应气源阀，打开阀二十，当压力传感器十九检测到压力始终为常压时，持续预设时间后关闭阀二十、阀十三，打开阀十一、阀九，定量缸中的气体进入配气缸，重复以上动作至补足该种气源体积；

31、步骤s33、重复步骤s2，清洗定量缸及管路残留，重复步骤s32，补足其余气源体积；

32、步骤s4中，向配气缸中补充底气至配气缸至常压的具体过程包括：

33、打开阀二十八、阀十三、阀十一、阀九，向配气缸中补充底气，当压力传感器八检测到的压力为常压时，立即关闭所有阀；

34、步骤s5中，循环混合的具体过程包括：

35、打开阀五、阀二，启动气体循环泵，循环预设时间后，关闭气体循环泵、阀五、阀二，静置预设时间；

36、步骤s6中，恒压出气的具体过程包括：

37、预设压力范围，打开阀十四、阀十六、阀七，启动空压泵，使压力传感器六检测到的压力保持在预设压力范围，此时，打开阀四，实现恒压出气。

38、本发明的标准气体配制装置的有益效果是：包括定量进气组件，定量进气组件包括一定量缸，通过同一定量缸实现向配气缸中进气，计量准确；包括清洗组件，清洗组件能够对配气缸、定量缸进行清洗，避免或减少残留，提升配制精度；气体循环组件对配气缸中气体进行循环，使得气体分布均匀；包括恒压出气组件，实现恒压出气。

技术特征：

1.一种标准气体配制装置，其特征在于：所述标准气体配制装置包括：

2.根据权利要求1所述的一种标准气体配制装置，其特征在于：清洗组件包括沿气流方向分布的压力传感器六(6)、阀七(7)、阀十七(17)和阀十五(15)，压力传感器六(6)检测缸体的第二腔室的压力，阀十五(15)连接空压泵(18)的出气端，阀十七(17)连接空压泵(18)的进气端。

3.根据权利要求2所述的一种标准气体配制装置，其特征在于：清洗组件还包括沿气流方向分布的压力传感器八(8)、阀九(9)和阀十(10)，阀十七(17)连接阀十(10)和空压泵(18)的进气端，压力传感器八(8)检测缸体的第一腔室的压力。

4.根据权利要求3所述的一种标准气体配制装置，其特征在于：清洗组件还包括沿气流方向分布的阀二十(20)、阀十三(13)、阀十一(11)，定量缸(12)位于阀十三(13)和阀十一(11)之间，阀十(10)连接在阀十一(11)和阀九(9)之间；阀十三(13)、阀十一(11)、阀九(9)形成进气阀；阀十一(11)和阀十三(13)紧邻定量缸(12)。

5.根据权利要求4所述的一种标准气体配制装置，其特征在于：气体循环阀包括阀五(5)和阀二(2)，阀五(5)连通活塞，阀二(2)连通缸体的第一腔室，气体循环泵(1)位于阀五(5)和阀二(2)之间。

6.根据权利要求1所述的一种标准气体配制装置，其特征在于：出气阀包括阀十四(14)和阀十六(16)，阀十四(14)连接空压泵(18)的进气端，阀十六(16)连接空压泵(18)的出气端和阀七(7)。

7.根据权利要求1所述的一种标准气体配制装置，其特征在于：气源阀有多个且并联；配气缸(3)的容积远大于定量缸(12)的容积。

8.一种标准气体配制方法，应用于权利要求1至7任一所述的一种标准气体配制装置，其特征在于：所述标准气体配制方法包括：

9.根据权利要求8所述的一种标准气体配制方法，其特征在于：步骤s1中，先清洗配气缸(3)的第二腔室，再清洗配气缸(3)的第一腔室；步骤s3中，当配制多种混合气体时，每次更换气源前清洗定量缸(12)及管路残留。

10.根据权利要求8所述的一种标准气体配制方法，其特征在于：

技术总结
本发明属于气体配制技术领域，具体涉及一种标准气体配制装置及配制方法。针对现有标准气体配制采用流量计的不足，本发明采用如下技术方案：一种标准气体配制装置，包括：气体循环组件，包括配气缸、气体循环泵和气体循环阀，配气缸包括缸体和活塞，活塞将缸体分成第一腔室和第二腔室，活塞包括伸出第二腔室的中空活塞杆；定量进气组件，包括一定量缸、若干气源阀、底气阀、压力传感器和进气阀，压力传感器位于气源阀和定量缸之间，进气阀位于缸体的第一端和定量缸之间；清洗组件，包括空压泵和多个清洗阀，对配气缸、定量缸和管路进行清洗；恒压出气组件，包括出气阀；管路。本发明的有益效果是：计量准确；避免或减少残留，提升配制精度。

技术研发人员：童吉荣,程士军,林红利
受保护的技术使用者：杭州琛兴科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4