CN105757448A - 气体精确分装装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气体精确分装装置，包括相互并联且均与主管路连通的真空抽气设备、Ⅰ号容器、Ⅱ号容器、Ⅲ号容器、气体容器、压强计和分装容器，且上述设备及容器与主管路之间均设置有截止阀。本发明根据实际的气体新材料所需分装量选择不同体积的容器并联，使装置内所需压强在一个容易控制的范围；通过真空接口可以对装置进行真空处理，减少杂质混入；由于分装过程需要压强数据，通过压强检测口可以对装置压强进行监控；体积的精确标定可以降低实际分装过程中的体积误差，使分装量更准确；高真空抽气设备可以进一步降低分装过程中的杂质混入量；精度高于0.2%的压强计可以降低实际分装过程中的压强误差，使分装量更准确。

Description

气体精确分装装置
技术领域
本发明属于一种气体分装装置，具体涉及一种气体精确分装装置。
背景技术
目前，国内外常见的分装装置主要有流量控制装置和压强控制装置两类。流量控制装置是指在分装装置入口处接入流量控制设备，根据所需要分装气体的质量控制气体流量和流入时间，达到分装气体的目的；压强控制装置是指标定装入新气体容器的体积，推算出所需气体的压强，外部控制容器瓶口压强，达到分装气体的目的。流量控制装置在气体分装过程中，起始和收尾阶段流量波动很大，此时流量控制设备流量计算误差较大，如果所需分装气体新材料质量很小，会导致气体新材料分装量不够精确；压强控制装置在气体分装过程中，一般要求容器瓶口压强很大，为了保证容器口部压强，外部所需的气体新材料很多，气体新材料分装量很精确，但是需要有大量的气体新材料储备。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种气体精确分装装置。
本发明的技术方案是：
一种气体精确分装装置，包括相互并联且依次均与主管路连通的真空抽气设备、Ⅰ号容器、Ⅱ号容器、Ⅲ号容器、气体容器和分装容器，主管路上安装有压强计；真空抽气设备与主管路之间设置有D截止阀；Ⅰ号容器与主管路之间设置有Ⅰ号截止阀；Ⅱ号容器与主管路之间设置有Ⅱ号截止阀；Ⅲ号容器与主管路之间设置有Ⅲ号截止阀；气体容器与主管路之间设置有F截止阀；分装容器与主管路之间设置有S截止阀；压强计与主管路之间设置有P截止阀。
所述Ⅰ号容器的容积为5L；Ⅱ号容器的容积为10L；Ⅲ号容器的容积为20L。
本发明的有益效果是：
本发明根据实际的气体新材料所需分装量选择不同体积的容器并联，使装置内所需压强在一个容易控制的范围；通过真空接口可以对装置进行真空处理，减少杂质混入；由于分装过程需要压强数据，通过压强检测口可以对装置压强进行监控；体积的精确标定可以降低实际分装过程中的体积误差，使分装量更准确；高真空抽气设备可以进一步降低分装过程中的杂质混入量；精度高于0.2%的压强计可以降低实际分装过程中的压强误差，使分装量更准确。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中：
1Ⅰ号容器2Ⅱ号容器
3Ⅲ号容器4气体容器
5分装容器6真空抽气设备
7压强计8主管路
9D截止阀10P截止阀
11Ⅰ号截止阀12Ⅱ号截止阀
13Ⅲ号截止阀14F截止阀
15S截止阀。
具体实施方式
下面结合说明书附图及实施例对本发明气体精确分装装置进行详细说明：
如图1所示，一种气体精确分装装置，包括相互并联且依次均与主管路8连通的真空抽气设备6、Ⅰ号容器1、Ⅱ号容器2、Ⅲ号容器3、气体容器4和分装容器5，主管路8上安装有压强计7；真空抽气设备6与主管路8之间设置有D截止阀9；Ⅰ号容器1与主管路8之间设置有Ⅰ号截止阀11；Ⅱ号容器2与主管路8之间设置有Ⅱ号截止阀12；Ⅲ号容器3与主管路8之间设置有Ⅲ号截止阀13；气体容器4与主管路8之间设置有F截止阀14；分装容器5与主管路8之间设置有S截止阀15；压强计7与主管路8之间设置有P截止阀10。
所述Ⅰ号容器1的容积为5L；Ⅱ号容器2的容积为10L；Ⅲ号容器3的容积为20L。
本发明的使用方法：
一种气体精确分装方法，包括以下步骤：
（ⅰ）打开所有截止阀门，使用真空抽气设备6对整个装置进行高真空处理；
（ⅱ）关闭D截止阀9和根据所需气体新材料质量推算的不被使用的容器的截止阀门；
（ⅲ）使用气体新材料盛装容器4释放气体使高精度压强计7的压强略小于理论值；
（ⅳ）稳定一段时间，消除气体膨胀所代入的温差，使装置整体温度于室温平衡；
（ⅴ）使用气体新材料盛装容器4微量增加气体，使高精度压强计7的压强等于理论值；
（ⅵ）将装置内所有气体新材料通过低温方式收集到所需分装的新材料分装容器5内；
（ⅶ）待高精度压强计7的压强低于一定数值后，认为所有气体新材料都收集到所需分装的新材料分装容器5中，关闭所有截止阀门，结束该次分装工作，实际称重计算重量，实际质量误差应该在10毫克以内。
以分装124Xe丰度99.5%以上的氙气2克为例，具体步骤如下：
（ⅰ）打开所有截止阀门，使用真空抽气设备6对整个装置进行高真空处理；
（ⅱ）根据一个大气压下16℃时产品密度为5.18克/升推算，只需要使用一个5升容器即可完成分装工作（其中，室温18，连接管道和5升容器标定的实际体积分别为1.145升和5.323升，所需压强为68.05百帕）。因此关闭D截止阀9、Ⅱ号容器2和Ⅲ号容器3对应的Ⅰ号截止阀11和Ⅱ号截止阀12；
（ⅲ）使用气体新材料盛装容器4释放气体使高精度压强计7的压强略小于68.05百帕（实际67.34百帕）；
（ⅳ）稳定半小时，消除气体膨胀所代入的温差，使装置整体温度于室温平衡，仪表压强变为67.76百帕；
（ⅴ）使用气体新材料盛装容器4微量释放氙气，使高精度压强计7等于68.20百帕（实际控制不能精确到68.05百帕，近似即可）；
（ⅵ）将装置内所有氙气通过液氮冷冻方式收集到所需分装的新材料分装容器5内
（ⅶ）待高精度压强计7的压强低于0.02百帕后，认为所有氙气都收集到所需分装的新材料分装容器5中，关闭所有截止阀门，结束该次分装工作，实际称重计算重量，实际称重结果为2.004克，误差4毫克。

Claims (2)

1.一种气体精确分装装置，其特征在于：包括相互并联且依次均与主管路（8）连通的真空抽气设备（6）、Ⅰ号容器（1）、Ⅱ号容器（2）、Ⅲ号容器（3）、气体容器（4）和分装容器（5），主管路（8）上安装有压强计（7）；真空抽气设备（6）与主管路（8）之间设置有D截止阀（9）；Ⅰ号容器（1）与主管路（8）之间设置有Ⅰ号截止阀（11）；Ⅱ号容器（2）与主管路（8）之间设置有Ⅱ号截止阀（12）；Ⅲ号容器（3）与主管路（8）之间设置有Ⅲ号截止阀（13）；气体容器（4）与主管路（8）之间设置有F截止阀（14）；分装容器（5）与主管路（8）之间设置有S截止阀（15）；压强计（7）与主管路（8）之间设置有P截止阀（10）。
2.根据权利要求1所述的一种气体精确分装装置，其特征在于：所述Ⅰ号容器（1）的容积为5L；Ⅱ号容器（2）的容积为10L；Ⅲ号容器（3）的容积为20L。
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