CN104865354A - 甲醛气体检测仪检定装置、系统及方法 - Google Patents

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秦宇
关卫军
于得水
张文娟
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Abstract

本发明提供一种甲醛气体检测仪检定装置、系统及方法,该装置包括:进样单元,用于接收甲醛标准溶液,并利用甲醛标准溶液制备甲醛气体;标准气罐,与进样单元连接,用于储存甲醛气体;压力单元,与标准气罐连接,用于调节和控制甲醛气体在标准气罐中的浓度,制备检定所需浓度的甲醛标准气体。本发明提供的甲醛气体检测仪检定装置、系统及方法,采用静态配气法,使用时现配检定所需浓度的甲醛标准气体,甲醛标准气体受环境的影响较小,使得测量结果稳定,因而可将其浓度作为检定的标准值。另外,本发明提供的检定装置及系统结构简单,组件少,操作更快速简便,可重复操作,具有较强的实际应用性。

Description

甲醛气体检测仪检定装置、系统及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及甲醛气体检测仪检定领域,具体涉及一种甲醛气体检测仪检定装置、系统及方法。
背景技术
[0002] 甲醛被世界卫生组织和美国食品与药物管理局确定为可疑致癌物质,是室内外空气主要污染物之一。甲醛气体检测仪是用于甲醛气体检测的快速、便携式直读仪器,其测量结果的准确程度关系着人民群众的身体健康和生命安全,需要与甲醛标准气体比较而获确定。因此,刚生产出来的甲醛气体检测仪必须要经过标定,符合出厂指标才能出厂销售;而使用中的甲醛气体检测仪也要经过周期检定或校准,以确保仪器的准确。检定装置产生一定浓度的甲醛标准气体,可作为标准值,供甲醛气体检测仪的测量结果与之比较,确定误差大小,从而判定被检仪器是否符合标称技术指标。
[0003] 现有甲醛气体检测仪检定装置主要由三聚甲醛扩散管标准物质、甲醛动态配气装置、零点气体、流量计、减压阀、气路管件等组成,该装置的组件较多,易受环境影响,测量结果不稳定。此外,该装置需保证长时间不间断开机,使用成本较高,而且误差来源较多,影响测量结果。该装置中的核心部件三聚甲醛扩散管标准物质难以获得,导致现有装置在实际中无法广泛应用。
发明内容
[0004] 本发明提供一种甲醛气体检测仪检定装置、系统及方法,以解决现有检定技术中存在的测量结果不稳定、使用成本高以及在实际中无法广泛应用的问题。
[0005] 第一方面,本发明实施例提供一种甲醛气体检测仪检定装置,所述装置包括:
[0006] 进样单元,用于接收甲醛标准溶液,并利用所述甲醛标准溶液制备甲醛气体;
[0007] 标准气罐,与所述进样单元连接,用于储存所述甲醛气体;
[0008] 压力单元,与所述标准气罐连接,用于调节所述甲醛气体在所述标准气罐中的浓度,制备检定所需浓度的甲醛标准气体。
[0009] 作为上述方案的优选方式,所述装置还包括:
[0010] 抽真空单元,与所述标准气罐连接,用于在利用所述甲醛标准溶液制备甲醛气体之前,保持所述标准气罐为真空状态;所述抽真空单元包括真空泵和真空表。
[0011] 作为上述方案的优选方式,所述装置还包括:
[0012] 充气单元,与所述进样单元连接,用于在利用所述甲醛标准溶液制备甲醛气体之后,提供所述甲醛气体进入所述标准气罐的压力;所述充气单元包括充气口和充气阀。
[0013] 作为上述方案的优选方式,所述进样单元包括进样口、进样阀和样品室,所述样品室用于盛装所述甲醛标准溶液。
[0014] 作为上述方案的优选方式,所述标准气罐内部设有温度传感器和压力传感器,所述温度传感器和所述压力传感器分别用于采集所述甲醛标准气体的温度状态信息和压力状态信息。
[0015] 作为上述方案的优选方式,所述压力单元包括高压气罐、压力控制器和压力控制阀,所述高压气罐内的压缩气体为氮气。
[0016] 第二方面,本发明实施例提供一种甲醛气体检测仪检定系统,所述系统包括:
[0017] 检定装置,所述检定装置为第一方面所述的甲醛气体检测仪检定装置;
[0018] 被检甲醛气体检测仪,与所述检定装置中的标准气罐连接,用于接收所述甲醛标准气体,并基于所述甲醛标准气体进行检定,生成检定结果。
[0019] 第三方面,本发明实施例提供一种甲醛气体检测仪检定方法,所述方法包括:
[0020] 向进样单元中加入甲醛标准溶液,利用所述甲醛标准溶液在所述进样单元中制备甲醛气体,所述甲醛气体进入标准气罐储存;
[0021] 通过压力单元调节和控制所述甲醛气体在所述标准气罐中的浓度,制备检定所需浓度的甲醛标准气体;
[0022] 所述甲醛标准气体进入被检甲醛气体检测仪,所述被检甲醛气体检测仪基于所述甲醛标准气体进行检定,生成检定结果。
[0023] 作为上述方案的优选方式,所述向进样单元中加入甲醛标准溶液之前,所述方法还包括:
[0024] 通过抽真空单元将所述标准气罐保持为真空状态。
[0025] 作为上述方案的优选方式,所述利用所述甲醛标准溶液在所述进样单元中制备甲醛气体之后,所述方法还包括:
[0026] 利用充气单元提供所述甲醛气体进入所述标准气罐的压力。
[0027] 本发明实施例提供的甲醛气体检测仪检定装置、系统及方法,采用静态配气法,使用时现配检定所需浓度的甲醛标准气体,甲醛标准气体受环境的影响较小,使得测量结果稳定,因而可将其浓度作为检定的标准值。另外,本发明实施例提供的检定装置及系统结构简单,组件少,操作更快速简便,可重复操作,具有较强的实际应用性。
附图说明
[0028] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029] 图1为本发明实施例提供的甲醛气体检测仪检定装置的结构框图;
[0030]图2为本发明实施例提供的甲醛气体检测仪检定系统的结构框图;
[0031] 图3为本发明实施例提供的甲醛气体检测仪检定方法的流程图;
[0032]图4为本发明实施例提供的甲醛气体检测仪检定系统的结构示意图。
[0033] 其中,1、标准气罐,2、第一气路转换阀,3、压力表,4、出口气流控制阀,5、被检甲醛气体检测仪,6、真空泵,7、真空表,8、第二气路转换阀,9、样品室,10、进样阀,11、进样口,12、充气口,13、充气阀,14、第三气路转换阀,15、压力控制阀,16、压力控制器,17、高压气罐。
具体实施方式
[0034] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0035]图1为本发明实施例提供的甲醛气体检测仪检定装置的结构框图,参照图1所示,本发明实施例提供一种甲醛气体检测仪检定装置,该装置包括:
[0036] 进样单元,用于接收甲醛标准溶液,并利用该甲醛标准溶液制备甲醛气体;
[0037] 标准气罐,与进样单元连接,用于储存甲醛气体;
[0038] 压力单元,与标准气罐连接,用于调节和控制甲醛气体在标准气罐中的浓度,制备检定所需浓度的甲醛标准气体。
[0039] 优选地,该装置还包括:
[0040] 抽真空单元,与标准气罐连接,用于在利用甲醛标准溶液制备甲醛气体之前,保持进样单元和标准气罐为真空状态。
[0041] 优选地,该装置还包括:
[0042] 充气单元,与进样单元连接,用于在利用甲醛标准溶液制备甲醛气体之后,提供甲醛气体进入所述标准气罐的压力。
[0043] 采用该实施例的甲醛气体检测仪检定装置,采用静态配气法,使用时现配检定所需浓度的甲醛标准气体,甲醛标准气体受环境的影响较小,使得测量结果稳定,因而可将其浓度作为检定的标准值。另外,该检定装置结构简单,组件少,操作更快速简便,可重复操作,具有较强的实际应用性。
[0044]图2为本发明实施例提供的甲醛气体检测仪检定系统的结构框图,参照图2所示,本发明实施例提供一种甲醛气体检测仪检定系统,该系统包括:
[0045] 检定装置,所述检定装置为上述实施例所述的甲醛气体检测仪检定装置;
[0046] 被检甲醛气体检测仪,与检定装置中的标准气罐连接,用于接收甲醛标准气体,并基于该甲醛标准气体进行检定,生成检定结果。
[0047] 采用该实施例的甲醛气体检测仪检定系统,采用静态配气法,使用时现配检定所需浓度的甲醛标准气体,甲醛标准气体受环境的影响较小,使得测量结果稳定,因而可将其浓度作为检定的标准值。另外,该检定系统结构简单,组件少,操作更快速简便,可重复操作,具有较强的实际应用性。
[0048] 图3为本发明实施例提供的甲醛气体检测仪检定方法的流程图,参照图3所示,本发明实施例提供一种甲醛气体检测仪检定方法,该方法包括:
[0049] 向进样单元中加入甲醛标准溶液,利用甲醛标准溶液在进样单元中制备甲醛气体,甲醛气体进入标准气罐储存;
[0050] 通过压力单元调节和控制甲醛气体在标准气罐中的浓度,制备检定所需浓度的甲醛标准气体;
[0051] 甲醛标准气体进入被检甲醛气体检测仪,被检甲醛气体检测仪基于甲醛标准气体进行检定,生成检定结果。
[0052] 优选地,向进样单元中加入甲醛标准溶液之前,该方法还包括:
[0053] 通过抽真空单元将标准气罐保持为真空状态。
[0054] 优选地,利用甲醛标准溶液在进样单元中制备甲醛气体之后,该方法还包括:
[0055] 利用充气单元提供甲醛气体进入标准气罐的压力。
[0056] 采用该实施例的甲醛气体检测仪检定方法,采用静态配气法,使用时现配检定所需浓度的甲醛标准气体,甲醛标准气体受环境的影响较小,使得测量结果稳定,因而可将其浓度作为检定的标准值,操作更快速简便,可重复操作,具有较强的实际应用性。
[0057]图4为本发明实施例提供的甲醛气体检测仪检定系统的结构示意图,参照图4所示,图中箭头代表气体流动方向,该系统包括检定装置和被检甲醛气体检测仪,其中检定装置包括抽真空单元、进样单元、充气单元、标准气罐I和压力单元。
[0058] 其中,抽真空单元包括真空泵6和真空表7,进样单元包括进样口 11、进样阀10和样品室9,该样品室9用于盛装甲醛标准溶液,充气单元包括充气口 12和充气阀13,压力单元包括高压气罐17、压力控制器16和压力控制阀15,该压力控制器16采用PC50000、0.1级压力控制器,该高压气罐17内的压缩气体为氮气。
[0059] 另外,标准气罐I采用经过完全防吸附处理的金属高压气罐,可有效防止甲醛气体吸附而影响甲醛标准气体的浓度,其内部的压力一般要求< IMPa,标准气罐I的内部设有温度传感器和压力传感器,该温度传感器和该压力传感器分别用于采集制备的甲醛标准气体的温度状态信息和压力状态信息,通过这两个传感器可实时观测标准气罐I中气体的相关状态。
[0060] 具体地,真空泵6通过管路与第一气路转换阀2的左侧端口连接,该段管路上设有真空表7,该真空表7可以实时观察标准气罐I及相关管路中的真空度。
[0061] 第一气路转换阀2的下侧端口通过管路与第二气路转换阀8的上侧端口连接,第二气路转换阀8的下侧端口通过管路与标准气罐I连接,第二气路转换阀8的左侧端口通过管路与出口气流控制阀4的左侧端口连接,该段管路上设有压力表3,该压力表3可以实时观察标准气罐I中气体压力的变化,出口气流控制阀4的右侧端口与被检甲醛气体检测仪5连接。
[0062] 进样口 11与进样阀10的上侧端口连接,进样阀10的下侧端口通过管路与样品室9的入口连接,样品室9的出口通过管路与第一气路转换阀2的右侧端口连接。
[0063] 充气口 12与充气阀13的上侧端口连接,充气阀13的下侧端口通过管路与第三气路转换阀14的上侧端口连接,第三气路转换阀14的左侧端口通过管路与样品室9的入口连接。
[0064] 高压气罐17通过管路与压力控制器16的下侧端口连接,压力控制器16的左侧端口通过管路与压力控制阀15的右侧端口连接,压力控制阀15的右侧端口通过管路与第三气路转换阀14的下侧端口连接。
[0065]另外,标准气罐I的体积一般为8L,内部储存的甲醛标准气体可满足多次测量需要,而且标准气罐I可拆卸并独立使用。利用压力控制器16准确控制标准气罐I内的压力,从而保证所制备的甲醛标准气体的浓度的重复性和稳定性。
[0066] 利用本发明实施例提供的甲醛气体检测仪检定系统进行检定时,预先根据检定所需甲醛标准气体的浓度、环境温度和压力,计算甲醛标准溶液的用量和标准气罐I最终的控制压力,本发明实施例中根据标准气罐I的最终的控制压力来计算检定所需甲醛标准气体的浓度。
[0067] 关闭压力控制阀15 (向右)、第三气路转换阀14(向左)、出口气流控制阀4(向左)、第一气路转换阀2(向上)及进样阀10 (向上),打开充气阀13 (向下),充气阀13在整个过程中一直处于打开状态;打开第二气路转换阀8 (向上),接着打开真空泵6,将标准气罐I抽至真空状态,待真空表7的指数稳定后,关闭第二气路转换阀8 (向左);打开进样阀10(向下),将计算好用量的甲醛标准溶液通过进样口 11加入到样品室9 ;关闭进样阀10 (向上),打开第二气路转换阀8 (向下),样品室9与标准气罐I连通,甲醛标准溶液在密闭低压环境中汽化为甲醛气体,甲醛标准溶液在密闭低压环境中会完全汽化;等待一分钟之后,打开第三气路转换阀14 (向上),甲醛气体利用从充气口 12进入的气体的压力快速进入标准气罐I中;关闭第三气路转换阀14(向下),从而关闭充气通路;打开压力控制阀15 (向左),通过压力控制器16将高压气罐17与标准气罐I连通,高压气罐17中的氮气进入标准气罐I中制备具有检定所需浓度的甲醛标准气体,压力控制器16控制标准气罐I最终的控制压力达到特定压力,在该特定压力下,甲醛标准气体的浓度为检定所需的浓度;打开第一气路转换阀2 (向下),再打开出口气流控制阀4 (向右)控制标准气罐I中的甲醛标准气体进入被检甲醛气体检测仪5中,被检甲醛气体检测仪5基于甲醛标准气体进行检定,通过比较被检甲醛气体检测仪5对该甲醛标准气体浓度的检测值与该甲醛标准气体浓度的真实值,生成检定结果,确定被检甲醛气体检测仪5的测量误差。
[0068] 本发明实施例提供的甲醛气体检测仪检定装置、系统及方法,操作快速、简便,检定所需甲醛标准气体的浓度非常准确,检定的重复性和稳定性好,检定的不确定度< 3%,不仅可以实现对甲醛气体检测仪的准确检定,还可以实现对甲醇、乙醇、乙醚、苯、环戊烷、环氧乙烷、丙酮、VOC等一系列低沸点有机气体检测仪、检漏仪或分析仪等的检定,解决了一大类气体检测仪的量值传递与溯源问题。
[0069] 需要说明的是,本发明的具体实施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”均以各附图所示的方向为基准,这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明,并不代表对本发明具体技术方案的限制。
[0070] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种甲醛气体检测仪检定装置,其特征在于,所述装置包括: 进样单元,用于接收甲醛标准溶液,并利用所述甲醛标准溶液制备甲醛气体; 标准气罐,与所述进样单元连接,用于储存所述甲醛气体; 压力单元,与所述标准气罐连接,用于调节和控制所述甲醛气体在所述标准气罐中的浓度,制备检定所需浓度的甲醛标准气体。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括: 抽真空单元,与所述标准气罐连接,用于在利用所述甲醛标准溶液制备甲醛气体之前,保持所述标准气罐为真空状态;所述抽真空单元包括真空泵和真空表。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述装置还包括: 充气单元,与所述进样单元连接,用于在利用所述甲醛标准溶液制备甲醛气体之后,提供所述甲醛气体进入所述标准气罐的压力;所述充气单元包括充气口和充气阀。
4.根据权利要求1至3任一所述的装置,其特征在于,所述进样单元包括进样口、进样阀和样品室,所述样品室用于盛装所述甲醛标准溶液。
5.根据权利要求1至3任一所述的装置,其特征在于,所述标准气罐内部设有温度传感器和压力传感器,所述温度传感器和所述压力传感器分别用于采集所述甲醛标准气体的温度状态信息和压力状态信息。
6.根据权利要求1至3任一所述的装置,其特征在于,所述压力单元包括高压气罐、压力控制器和压力控制阀,所述高压气罐内的压缩气体为氮气。
7.—种甲醛气体检测仪检定系统,其特征在于,所述系统包括: 检定装置,所述检定装置为权利要求1至6中任一项所述的甲醛气体检测仪检定装置; 被检甲醛气体检测仪,与所述检定装置中的标准气罐连接,用于接收所述甲醛标准气体,并基于所述甲醛标准气体进行检定,生成检定结果。
8.—种甲醛气体检测仪检定方法,其特征在于,所述方法包括: 向进样单元中加入甲醛标准溶液,利用所述甲醛标准溶液在所述进样单元中制备甲醛气体,所述甲醛气体进入标准气罐储存; 通过压力单元调节和控制所述甲醛气体在所述标准气罐中的浓度,制备检定所需浓度的甲醛标准气体; 所述甲醛标准气体进入被检甲醛气体检测仪,所述被检甲醛气体检测仪基于所述甲醛标准气体进行检定,生成检定结果。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述向进样单元中加入甲醛标准溶液之前,所述方法还包括: 通过抽真空单元将所述标准气罐保持为真空状态。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述利用所述甲醛标准溶液在所述进样单元中制备甲醛气体之后,所述方法还包括: 利用充气单元提供所述甲醛气体进入所述标准气罐的压力。
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