CN106110913B - 标准气流产生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种标准气流产生装置，包括气源、广口瓶、温湿度传感器和出气管，广口瓶上端的瓶口中密闭塞有抽真空瓶塞，抽真空瓶塞上开有贯穿抽真空瓶塞的进气管孔，在抽真空瓶塞的进气管孔中密闭插接有与广口瓶瓶内腔相连通的进气管；抽真空瓶塞上开有贯穿抽真空瓶塞的温湿度传感器，温湿度传感器底部置于广口瓶的瓶内腔中，温湿度传感器与温湿度显示器连接；抽真空瓶塞上插接有贯穿抽真空瓶塞的出气管，出气管的下端管口置于广口瓶的瓶内腔中；气源通过管道与进气管密闭连通。本发明可以产生湿度相对稳定可靠的、气体流速可控的标准气流，适用于物理或化学试验室，是一种可与多种湿度分析技术和元器件测试舱友好连接的动态湿度标准装置。

Description

标准气流产生装置
技术领域
本发明涉及一种动态湿度标准装置，尤其涉及一种标准气流产生装置。
背景技术
按照国家计量技术规范JJG1012-87规定：气体中水蒸汽的含量定义为湿度。湿度的制备和发生通常有改变已知湿度气体状态的双压法、双温法，混合法，湿度固定点法，膜渗透法，化学方法等。这些方法各有优缺点，其中双温法和双压法均有成熟的商品仪器在湿度检定领域得到应用。但是这类专业湿度检定设备价格相对昂贵，部分物理/化学实验室没有能力配备这样的设备。对于某些试验，或是某些元件或仪器的测试，仅需要获得湿度相对稳定可靠可控的气流时，普通精度的湿度发生装置即能满足需要。饱和盐固定湿度点法利用氯化锂、氯化镁、氯化钠、氯化钾等盐类的饱和水溶液在一定条件下气相中的水汽分压保持恒定的原理，可以提供准确度较低的湿度环境，且具有简易和价廉的特点，适用于非校准/检定试验的需求，但一般的饱和盐固定湿度装置仅能提供静止状态的湿度气氛，无法满足对流动性气氛的需要。
因此，通过研究形成一套可产生湿度相对稳定可靠、气体流速可控的，适用于物理或化学试验室，可与多种试验装置或测试设备、测试舱友好连接的动态湿度标准装置具有重要的意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种标准气流产生装置，可以产生湿度相对稳定可靠的、气体流速可控的标准气流，适用于物理或化学试验室，是一种可与多种湿度分析技术和元器件测试舱友好连接的动态湿度标准装置。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种标准气流产生装置，包括气源、广口瓶、温湿度传感器和出气管，所述广口瓶上端的瓶口中密闭塞有抽真空瓶塞，抽真空瓶塞上开有贯穿抽真空瓶塞的进气管孔，在抽真空瓶塞的进气管孔中密闭插接有与广口瓶瓶内腔相连通的进气管；所述抽真空瓶塞上开有贯穿抽真空瓶塞的温湿度测量孔，在抽真空瓶塞的温湿度测量孔中密闭插接有温湿度传感器，温湿度传感器底部置于广口瓶的瓶内腔中，所述温湿度传感器与温湿度显示器连接；所述抽真空瓶塞上插接有贯穿抽真空瓶塞的出气管，出气管的下端管口置于广口瓶的瓶内腔中；所述气源通过管道与进气管密闭连通。
为了更好地实现本发明，所述广口瓶由内壳体和外壳体组成双层壳体结构，所述内壳体和外壳体之间形成保温腔。
为了便于气源的流量控制，所述气源与进气管之间的管道上依次设有气阀和流量计，所述气阀靠近气源一侧，流量计靠近进气管一侧。
本标准气流产生装置还包括恒温水浴，所述恒温水浴具有出水管和进水管，所述广口瓶上设有入水口和出水口，所述入水口和出水口分别与广口瓶的保温腔相连通，所述入水口与恒温水浴的出水管通过保温水管A密闭连通，所述出水口与恒温水浴的进水管通过保温水管B密闭连通。
作为优选，所述入水口设置于广口瓶的上端位置，所述出水口设置于广口瓶的下端位置。
作为优选，所述温湿度传感器包括温度传感器和湿度传感器。
作为优选，所述出气管连通有气体出口。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明可以产生湿度相对稳定可靠的、气体流速可控的标准气流，适用于物理或化学试验室，是一种可与多种湿度分析技术和元器件测试舱友好连接的动态湿度标准装置。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2为本发明实施例二的结构示意图。
其中，附图中的附图标记所对应的名称为：
1－气源,2－流量计,3－抽真空瓶塞,4－进气管,5－温湿度测量孔,6－出气管,7－温湿度传感器,8－气体出口,9－广口瓶，91－内壳体,92－外壳体,93－保温腔,94－瓶口,10－入水口，11－出水口,12－恒温水浴,13－保温水管A,14－保温水管B。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：
实施例一
如图1所示，一种标准气流产生装置，包括气源1、广口瓶9、温湿度传感器7和出气管6，广口瓶9上端的瓶口94中密闭塞有抽真空瓶塞3，抽真空瓶塞3上开有贯穿抽真空瓶塞3的进气管孔，在抽真空瓶塞3的进气管孔中密闭插接有与广口瓶9瓶内腔相连通的进气管4。气源1通过管道与进气管4密闭连通，这样气源1通过管道、进气管4向广口瓶9的瓶内腔通入气体。抽真空瓶塞3上开有贯穿抽真空瓶塞3的温湿度测量孔5，在抽真空瓶塞3的温湿度测量孔5中密闭插接有温湿度传感器7，温湿度传感器7底部置于广口瓶9的瓶内腔中，温湿度传感器7与温湿度显示器连接。温湿度传感器7包括温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器对广口瓶9瓶内腔中的温度和湿度分别进行检测，并将检测到的温度值和湿度值传输给温湿度显示器，在温湿度显示器上实时显示所检测到的温度值和湿度值。
抽真空瓶塞3上插接有贯穿抽真空瓶塞3的出气管6，出气管6的下端管口置于广口瓶9的瓶内腔中；出气管6连通有气体出口8；然后出气管6与气体出口8相连通，实现制备的恒湿恒温标准气流的向外运输。
如图1所示，广口瓶9由内壳体91和外壳体92组成双层壳体结构，内壳体91和外壳体92之间形成保温腔93，使用时，将保温腔93通入保温液体或保温介质，实现对广口瓶9瓶内腔中所制备的恒湿恒温标准气流进行加热和保温处理。
如图1所示，气源1与进气管4之间的管道上依次设有气阀和流量计2，气阀靠近气源1一侧，流量计2靠近进气管4一侧。气源1为广口瓶9瓶内腔提供源源不断的气体，流量计2位于气源1与进气管4之间的管道上，用于检测通入到广口瓶9瓶内腔的气体流量；气阀位于气源1与进气管4之间的管道上，这样气阀可以根据流量计2所检测到气体流量进行打开或关闭气源1供气。
使用实施例一的标准气流产生装置，来生产动态湿度的恒湿恒温饱和盐标准气流的工作原理如下：
本实施例的气源1可以是高压钢瓶或气体发生器，气源1为广口瓶9的瓶内腔提供的空气、氮气或是其他非腐蚀性气体。本实施例的流量计2可以是质量流量控制器或转子流量计，作为优选的实施方案，本实施例的流量计2是质量流量控制器。本实施例的气体管路(包括进气管4、出气管6)的材料采用物化性质稳定的材料制成，如玻璃、不锈钢等，作为优选的实施方案，本实施例中的气体管路(包括进气管4、出气管6)的材料采用不锈钢制成。气体管路采用物化性质稳定的不锈钢材料，可以有效减少样品气体中水分在气路上的吸附。
制备恒湿恒流标准气流时，按照所需适度范围选择饱和盐溶液种类，配制于广口瓶9的瓶内腔中。由气源1提供的气体经流量计2及气阀调节流量后进入广口瓶9的瓶内腔，待温度稳定且饱和盐溶液体系达平衡后即可经广口瓶9抽真空瓶塞3上的出气管6向试验装置或测试舱提供恒湿恒流标准气流，广口瓶9的保温腔93通入保温液体或保温介质，实现对广口瓶9瓶内腔中所制备的恒湿恒温标准气流进行加热和保温处理。温度湿度传感器7可实时对广口瓶9瓶内腔中的温度和湿度分别进行检测，并将检测到的温度值和湿度值传输给温湿度显示器，在温湿度显示器上实时显示所检测到的温度值和湿度值。具体操作方法步骤如下：
第一步，按照如图1连接好本实施例一的标准气流产生装置。第二步，根据所需湿度范围选择饱和盐溶液类型和所需温度，配制饱和盐溶液置于广口瓶瓶内腔中。第三步，开启气源1，接通流量计2、温湿度传感器7，直至制得的恒湿恒温标准气流所需要的气体流量稳定，温湿度传感器示值稳定。第四步，将气体出口8连接至试验容器或元件测试舱，即可进行后续分析。
实施例二
如图2所示，一种标准气流产生装置，包括气源1、广口瓶9、温湿度传感器7和出气管6，广口瓶9上端的瓶口94中密闭塞有抽真空瓶塞3，抽真空瓶塞3上开有贯穿抽真空瓶塞3的进气管孔，在抽真空瓶塞3的进气管孔中密闭插接有与广口瓶9瓶内腔相连通的进气管4。气源1通过管道与进气管4密闭连通，这样气源1通过管道、进气管4向广口瓶9的瓶内腔通入气体。抽真空瓶塞3上开有贯穿抽真空瓶塞3的温湿度测量孔5，在抽真空瓶塞3的温湿度测量孔5中密闭插接有温湿度传感器7，温湿度传感器7底部置于广口瓶9的瓶内腔中，温湿度传感器7与温湿度显示器连接。温湿度传感器7包括温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器对广口瓶9瓶内腔中的温度和湿度分别进行检测，并将检测到的温度值和湿度值传输给温湿度显示器，在温湿度显示器上实时显示所检测到的温度值和湿度值。
抽真空瓶塞3上插接有贯穿抽真空瓶塞3的出气管6，出气管6的下端管口置于广口瓶9的瓶内腔中；出气管6连通有气体出口8，然后出气管6与气体出口8相连通，实现制备的恒湿恒温标准气流的向外运输。
如图2所示，气源1与进气管4之间的管道上依次设有气阀和流量计2，气阀靠近气源1一侧，流量计2靠近进气管4一侧。气源1为广口瓶9瓶内腔提供源源不断的气体，流量计2位于气源1与进气管4之间的管道上，用于检测通入到广口瓶9瓶内腔的气体流量；气阀位于气源1与进气管4之间的管道上，这样气阀可以根据流量计2所检测到气体流量进行打开或关闭气源1供气。
如图2所示，本标准气流产生装置还包括恒温水浴12，恒温水浴12具有出水管和进水管，广口瓶9上设有入水口10和出水口11，入水口10和出水口11分别与广口瓶9的保温腔93相连通，入水口10与恒温水浴12的出水管通过保温水管A13密闭连通，出水口11与恒温水浴12的进水管通过保温水管B14密闭连通。本实施例的入水口10设置于广口瓶9的上端位置，出水口11设置于广口瓶9的下端位置。如图2所示，广口瓶9由内壳体91和外壳体92组成双层壳体结构，内壳体91和外壳体92之间形成保温腔93，使用时，在恒温水浴12中储存有保温液体或保温介质，并且恒温水浴12可以保证与其连通的广口瓶9的保温腔93内的保温液体或保温介质温度恒定，广口瓶9的保温腔93由于通过入水口10、出水口11、保温水管A13、保温水管B14与恒温水浴12连通，所以广口瓶9的保温腔93的保温液体或保温介质温度恒定。恒温水浴12中的恒温液体通过保温水管A13、入水口10进入到广口瓶9的保温腔93中并灌满广口瓶9的保温腔93，然后广口瓶9的保温腔93的保温液体通过出水口11、保温水管B14又回流到恒温水浴12，这样以此循环，使得广口瓶9的保温腔93中的保温液体温度更为恒定。将保温腔93通入的保温液体或保温介质，实现了对广口瓶9瓶内腔中所制备的恒湿恒温标准气流进行加热和保温处理。
使用实施例二的标准气流产生装置，来生产动态湿度的恒湿恒温饱和盐标准气流的工作原理如下：
本实施例的气源1可以是高压钢瓶或气体发生器，气源1为广口瓶9的瓶内腔提供的空气、氮气或是其他非腐蚀性气体。本实施例的流量计2可以是质量流量控制器或转子流量计，作为优选的实施方案，本实施例的流量计2是质量流量控制器。本实施例的气体管路(包括进气管4、出气管6、保温水管A13、保温水管B14)的材料采用物化性质稳定的材料制成，如玻璃、不锈钢等，作为优选的实施方案，本实施例中的气体管路(包括进气管4、出气管6、保温水管A13、保温水管B14)的材料采用不锈钢制成。气体管路采用物化性质稳定的不锈钢材料，可以有效减少样品气体中水分在气路上的吸附。
制备恒湿恒流标准气流时，按照所需适度范围选择饱和盐溶液种类，配制于广口瓶9的瓶内腔中。由气源1提供的气体经流量计2及气阀调节流量后进入广口瓶9的瓶内腔，待温度稳定且饱和盐溶液体系达平衡后即可经广口瓶9抽真空瓶塞3上的出气管6向试验装置或测试舱提供恒湿恒流标准气流，广口瓶9的保温腔93通过恒温水浴12不断循环通入保温液体或保温介质，实现对广口瓶9瓶内腔中所制备的恒湿恒温标准气流进行加热和保温处理。温度湿度传感器7可实时对广口瓶9瓶内腔中的温度和湿度分别进行检测，并将检测到的温度值和湿度值传输给温湿度显示器，在温湿度显示器上实时显示所检测到的温度值和湿度值。具体操作方法步骤如下：
第一步，按照如图1连接好本实施例一的标准气流产生装置。第二步，根据所需湿度范围选择饱和盐溶液类型和所需温度，配制饱和盐溶液置于广口瓶瓶内腔中。第三步，开启气源1，接通流量计2、温湿度传感器7，直至制得的恒湿恒温标准气流所需要的气体流量稳定，温湿度传感器示值稳定。第四步，将气体出口8连接至试验容器或元件测试舱，即可进行后续分析。
采用上述设计，本实施例的整个动态标准湿度装置操作简便、占用空间小、维修方便、运行成本低，具有广阔的市场前景。本实施例可用于物理/化学实验室湿度相对稳定可靠可控的气流的制备，制得的恒湿恒流气流可用于湿度测量设备的校对或供给对环境湿度有要求的试验或测试。本实施例采用温度控制及湿度实时监控技术，可实现对恒流恒湿气流制备过程的监控，对于保证制得气流湿度的可靠性有重要意义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种标准气流产生装置，其特征在于：包括气源(1)、广口瓶(9)和恒温水浴(12)，在所述广口瓶(9)上端的瓶口(94)中密闭塞有抽真空瓶塞(3)；
所述抽真空瓶塞(3)上开有贯穿抽真空瓶塞(3)的进气管孔、温湿度测量孔(5)，所述抽真空瓶塞(3)上插接有贯穿抽真空瓶塞(3)的出气管(6)，出气管(6)的下端管口置于广口瓶(9)的瓶内腔中；
在所述抽真空瓶塞(3)的进气管孔中密闭插接有与广口瓶(9)瓶内腔相连通的进气管(4)，在抽真空瓶塞(3)的温湿度测量孔(5)中密闭插接有温湿度传感器(7)，温湿度传感器(7)底部置于广口瓶(9)的瓶内腔中，所述温湿度传感器(7)与温湿度显示器连接；
所述气源(1)通过管道与进气管(4)密闭连通；
所述广口瓶(9)由内壳体(91)和外壳体(92)组成双层壳体结构，所述内壳体(91)和外壳体(92)之间形成保温腔(93)，所述广口瓶(9)上设有入水口(10)和出水口(11)，所述入水口(10)和出水口(11)分别与广口瓶(9)的保温腔(93)相连通；
所述恒温水浴(12)具有出水管和进水管，所述入水口(10)与恒温水浴(12)的出水管通过保温水管A(13)密闭连通，所述出水口(11)与恒温水浴(12)的进水管通过保温水管B(14)密闭连通。
2.按照权利要求1所述的标准气流产生装置，其特征在于：所述气源(1)与进气管(4)之间的管道上依次设有气阀和流量计(2)。
3.按照权利要求1所述的标准气流产生装置，其特征在于：所述入水口(10)设置于广口瓶(9)的上端位置，所述出水口(11)设置于广口瓶(9)的下端位置。
4.按照权利要求1所述的标准气流产生装置，其特征在于：所述温湿度传感器(7)包括温度传感器和湿度传感器。
5.按照权利要求1所述的标准气流产生装置，其特征在于：所述出气管(6)连通有气体出口(8)。
6.按照权利要求1至5任一所述的标准气流产生装置，其特征在于：所述进气管(4)与出气管(6)由玻璃或不锈钢制成。
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