一种气体湿度可控制的乙醇标准气体发生装置的制作方法

本实用新型专利涉及一种气体湿度可控制的乙醇气体发生装置，该装置用于产生还有一定湿度的乙醇气体，对湿度敏感的乙醇气体报警器、乙醇气体分析仪或乙醇气体传感器进行性能试验。

背景技术：

部分乙醇气体报警器、乙醇气体分析仪或乙醇气体传感器（统称“乙醇气体测报仪”）的响应值受被测气体湿度影响。为再现实际环境气体的湿度，定量测试气体测报仪受湿度影响的严重程度，需产生含有特定湿度的乙醇气体。

技术实现要素：

本实用新型公开了一种气体湿度可控制的乙醇标准气体发生装置，目的在于实用该装置可以生产含有特定湿度的乙醇气体。

为了达到预期目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种气体湿度可控制的乙醇标准气体发生装置，其特征在于，包括连通同一零空气进气口的加湿通路、载带通路，所述加湿通路、载带通路前端都设置流量控制器，加湿通路、载带通路后端都设置加热装置，所述加湿通路设置加湿器、湿度传感器，载带通路上设渗透炉，加湿通路、载带通路连通同一乙醇气体出口。

进一步的，所述加湿通路以及载带通路通过前端三通接头与零空气进气口连接。同一进气源进入的零空气在前端三通接头处实现分流一路进入加湿通路，另一路进入载带通路。

进一步的，所述加湿通路上设加湿器旁路，所述加湿器旁路起始端设在加湿器上游，加湿器旁路末端设在加湿器下游，所述加湿器旁路末端与加湿器之间采用单向阀连通。使用单向阀连通可以避免经由加湿器旁路的气体回流至加湿器。

进一步的，所述加湿通路上的流量控制器为加湿调压阀、加湿流量控制元件。所述加湿通路上的加热装置为第一加热管，所述第一加热管设在加湿通路末端。所述第一加热管对已经加湿的气体进行加热，确保无凝结，保证湿度不降低。

进一步的，所述加湿器旁路起始端设三通阀，所述加湿流量控制元件、加湿器旁路起始端、加湿器三部件通过三通阀连通。

整个加湿通路经过第一加热管后连通乙醇气体出口。

进一步的，所述湿度传感器设置在加湿器旁路末端。具体的，在加湿器下游设置四通接头，所述单向阀设置在加湿器与四通接头之间，四通接头分别连接单向阀、加湿器旁路、第一加热管、湿度传感器。所述湿度传感器用于测量经过四通接头的气体的湿度，当气体经加湿旁路进入四通接头的时候，此时气体未被加湿，湿度传感器测量的湿度就是零空气进气口的零空气原本湿度。当零空气经由零空气进气口然后进入加湿器加湿之后再进入四通接头，此时湿度传感器测量的是零空气加湿之后的湿度。

进一步的，所述载带通路上的流量控制器为载带调压阀、载带流量控制元件，所述载带通路上的加热装置为第二加热管，所述载带通路经由第二加热管连通乙醇气体出口。所述第二加热管对从渗透炉载带出来的乙醇气体加热，确保乙醇气体处于气态。

进一步的，所述渗透炉内设置渗透管。

进一步的，在乙醇气体出口处设后端三通接头，后端三通接头分别连通加湿通路、载带通路、乙醇气体出口。

进一步的，所述第一加热管以及第二加热管的温度不低于渗透炉的温度。

经由载带调压阀和载带流量控制元件的气体流量为一定值，因而在同一温度、同一渗透率的条件下，经由第二加热管到达后端三通接头的乙醇气体浓度值是一定值。加湿流量控制元件控制经由加湿调压阀的气体流量，并经第一加热管达到后端三通接头与乙醇气体混合，实现对乙醇气体稀释，从而改变乙醇气体的浓度。调节加湿流量控制元件，即可调节乙醇气体浓度。

进一步的，所述加湿器包括上盖、储水瓶、加热器，上盖、储水瓶均置于加热器内，所述上盖上设进气管路、出气管路，所述温度传感器通过上盖插入在储水瓶内，所述进气管路末端设为空曝气器。所述进气管路、出气管路、温度传感器通过卡套式锁紧螺母与上盖连接。

进一步的，所述储水瓶内放置去离子水。

进一步的，所述出气管路上设滤网。

进一步的，所述上盖与储水瓶通过螺纹连接，上盖与储水瓶连接处使用密封圈密封。

零空气经进气管路和微孔曝气器后，以微小气泡在去离子水中扩散上升，与去离子水充分接触，气体中混杂的水滴被滤网滤除，气态和空气混合气体经滤网从出气口输出，完成气体加湿过程。

加热器对储水瓶和上盖进行温度控制，并通过它们控制离子水的温度。温度传感器测量去离子水温度，并反馈给加热器控制器，用以控制加热器功率，并控制去离子水的温度，使从出气口输出的气体湿度满足要求。

有益效果：（1）本装置可产生的乙醇气体湿度可调节。由于在加湿器下游安装的第一加热管，其加热温度不低于渗透炉的加热温度，经加湿后的气体不会出现冷凝，故湿度稳定。结合湿度传感器测得的湿度值和两路流量，可计算从输出口输出的乙醇气体湿度。

（2）本装置可产生的乙醇气体浓度可调节。由于流量控制器控制气体流量，其流量稳定可知。结合乙醇渗透管的渗透率和两路流量，可计算乙醇气体浓度。

附图说明

图1为本实用新型整体结构图。

图2为本实用新型加湿器结构图。

其中：1、零空气进气口，2、前端三通接头，3、加湿调压阀，4、加湿流量控制元件，5、三通阀，6、加湿器，6.1、进气管路，6.2、上盖，6.3、滤网，6.4、储水瓶，6.5、微孔曝气器，6.6、出气管路，6.7、卡套式锁紧螺母，6.8、密封圈，6.9、温度传感器，6.10、去离子水，6.11、加热器，7、单向阀，8、四通接头，9、湿度传感器，10、第一加热管，11、后端三通接头，12、载带调压阀，13、载带流量控制元件，14、渗透炉，15、渗透管，16、第二加热管，17、乙醇气体出口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图2所示，一种气体湿度可控制的乙醇标准气体发生装置，包括连通同一零空气进气口1的加湿通路a、载带通路b，所述加湿通路a以及载带通路b通过前端三通接头2与零空气进气口1连接。同一进气源进入的零空气在前端三通接头2处实现分流一路进入加湿通路a，另一路进入载带通路b。所述加湿通路a上设加湿器旁路c，所述加湿器旁路c起始端设在加湿器6上游，加湿器旁路c末端设在加湿器6下游，所述加湿器旁路c末端与加湿器6之间采用单向阀7连通。采用单向阀7可以避免流经加湿器旁路c的零空气在到达加湿器旁路c末端之后回流至加湿器6。

所述加湿通路a、载带通路b前端都设置流量控制器，加湿通路a、载带通路b后端都设置加热装置，所述加湿通路a设置加湿器6、湿度传感器9，载带通路b上设渗透炉14，所述渗透炉14内设置渗透管15，加湿通路a、载带通路b连通同一乙醇气体出口17。所述加湿通路a上的流量控制器为加湿调压阀3、加湿流量控制元件4，所述加湿通路a上的加热装置为第一加热管10，所述第一加热管10设在加湿通路a末端，所述第一加热管10对已经加湿的气体进行加热，确保无凝结，保证湿度不降低。所述加湿器旁路c起始端设三通阀5，所述加湿流量控制元件4、加湿器旁路c起始端、加湿器6三部件通过三通阀5连通。整个加湿通路a经过第一加热管10后连通乙醇气体出口17。所述湿度传感器9设置在加湿器旁路c末端。具体的，在加湿器6下游设置四通接头8，所述单向阀7设置在加湿器6与四通接头8之间，四通接头8分别连接单向阀7、加湿器旁路c、第一加热管10、湿度传感器9。所述湿度传感器9用于测量经过四通接头8的气体的湿度，当气体经加湿旁路c进入四通接头8的时候，此时气体未被加湿，湿度传感器9测量的湿度就是零空气进气口1的零空气原本湿度。当零空气经由零空气进气口1然后进入加湿器6加湿之后再进入四通接头8，此时湿度传感器9测量的是零空气加湿之后的湿度。

所述载带通路b上的流量控制器为载带调压阀12、载带流量控制元件13，所述载带通路b上的加热装置为第二加热管16，所述载带通路b经由第二加热管16连通乙醇气体出口17。所述第二加热管16对从渗透炉14载带出来的乙醇气体加热，确保乙醇气体处于气态。所述第一加热管10以及第二加热管16的温度不低于渗透炉14的温度。在乙醇气体出口处17设后端三通接头11，后端三通接头11分别连通加湿通路a、载带通路b、乙醇气体出口17。

所述加湿器6包括上盖6.2、储水瓶6.4、加热器6.11，上盖6.2、储水瓶6.4均置于加热器内6.11，所述上盖6.2上设进气管路6.1、出气管路6.6，所述温度传感器6.9通过上盖6.2插入在储水瓶内6.4，所述进气管路末端设为空曝气器6.5，所述出气管路6.6设滤网6.3。所述进气管路6.2、出气管路6.6、温度传感器6.9通过卡套式锁紧螺母6.7与上盖6.2连接，所述储水瓶6.4内放入去离子水，所述温度传感器6.9始终放在去离子水内。所述上盖6.2与储水瓶6.4通过螺纹连接，上盖6.2与储水瓶6.4连接处使用密封圈6.8密封。零空气经进气管路6.1和微孔曝气器6.5后，以微小气泡在去离子水6.10中扩散上升，与去离子水6.10充分接触，气体中混杂的水滴被滤网6.3滤除，气态和空气混合气体经滤网6.3从出气管路6.6输出，完成气体加湿过程。加热器6.11对储水瓶6.4和上盖6.2进行温度控制，并通过它们控制去离子水的温度。温度传感器6.9测量去离子水温度，并反馈给加热器控制器6.11，用以控制加热器功率，并控制去离子水的温度，使从出气管路6.6输出的气体湿度满足要求。

具体工作原理：

工况一：零空气经由零空气进气口1进入前端三通接头2，加湿通路a闭合，即加湿流量控制元件4配合加湿调压阀3关闭，进入加湿通路a的通路被堵死，此时零空气进入载带通路b，零空气经由载带调压阀12以及载带流量控制元件13调节控制气体流量，零空气进入渗透炉14，将渗透管15所渗透出来的乙醇气体载带着通过第二加热管16，然后通过后端三通接头11进入乙醇气体出口17。

工况二：零空气经由零空气进气口1进入前端三通接头2，经过前端三通接头2分两路，一路进入加湿通路a，另一路进入载带通路b。具体的，进入加湿通路a的零空气经过加湿调压阀3、加湿流量调节元件4进入三通阀5，加湿调压阀3、加湿流量调节元件4控制气力流量。零气体在三通阀5处进入加湿器旁路c，然后进入四通接头8，最后零空气经过第一加热管10加热后进入后端三通接头11；另一路，零空气进入载带通路b，零空气经由载带调压阀12以及载带流量控制元件13调节控制气体流量，零空气进入渗透炉14，将渗透管15所渗透出来的乙醇气体载带着通过第二加热管16，然后通过后端三通接头11，加湿通路a的气体以及载带通路b中带有的乙醇气体在后端三通接头11处汇合，最后两组通路的气体融合在一起起到了稀释乙醇气体浓度的目的。

工况三：零空气经由零空气进气口1进入前端三通接头2，经过前端三通接头2分两路，一路进入加湿通路a，另一路进入载带通路b。具体的，进入加湿通路a的零空气经过加湿调压阀3、加湿流量调节元件4进入三通阀5，加湿调压阀3、加湿流量调节元件4控制气力流量。零气体在三通阀5处进入加湿器6，然后经过单向阀7进入四通接头8，最后加湿后零空气经过第一加热管10加热后进入后端三通接头11；另一路，零空气进入载带通路b，零空气经由载带调压阀12以及载带流量控制元件13调节控制气体流量，零空气进入渗透炉14，将渗透管15所渗透出来的乙醇气体载带着通过第二加热管16，然后通过后端三通接头11，加湿通路a的加湿后的气体以及载带通路b中带有的乙醇气体在后端三通接头11处汇合，最后两组通路的气体融合在一起起到了稀释乙醇气体浓度以及调节湿度的目的。

其中所述加湿器的工作原理：零空气经由进气管路6.1进入进气管路6.1末端的微孔曝气器6.5，零空气由微孔曝气器6.5排出，以微小气泡在去离子水6.10中扩散上升，与去离子水6.10充分接触。气体中混杂的水滴被滤网滤除，气态水和空气混合气体经过滤网6.3之后从出气管路6.6输出，完成气体加湿过程。

加热器6.11对储水瓶6.4和上盖6.2进行温度控制，并通过它们控制离子水6.10的温度。温度传感器6.9测量去离子水温度，并反馈给加热器控制器，用以控制加热器功率，并控制去离子水6.1的温度，使从出气口6.6输出的气体湿度满足要求。

综上，本实用新型达到预期目的。