CN203043861U - 一种标准气体配制装置 - Google Patents

Abstract

一种标准气体配制装置，用于实现用压力比法配置混合标准气体。它包括配气主管路、产品气管路、组分气管路和稀释气管路，所述产品气管路、组分气管路和稀释气管路并联在配气主管路上，所述配气主管路上还并联一组压力表管路、压力传感器管路、放空管路、抽真空管路、真空检测管路和安全泄压管路。本实用新型解决了标准气体配置过程中组分气与稀释气之间相互污染问题、提高了标准气体配制精度和配制过程的安全性，从而提高了标准气体的产品质量。

Description

一种标准气体配制装置

技术领域

本实用新型涉及一种标准气体配制装置，尤其是一种采用压力比法配制标准气体的装置，属于测试用样品的制备技术领域。

背景技术

标准气体属于标准物质，它在物理、化学、生物与工程测量领域中用于校准测量仪器及测量过程，评价测量方法的准确度和检测实验室的检测能力，确定材料或产品的特性量值，进行量值仲裁等。

目前，一般混合标准气体的配制方法包括称重法、压力比法、质量流量比法、静态容量法和渗透管法，当采用压力比法配制标准气体时，如果选用压力表为大量程压力表，虽然可以达到在较高压力情况下的使用性能，但其精度低，难以保证测量的准确度；如果使用较小量程压力表，又不能满足较高压力情况下的使用要求，极易发生安全事故；另外，在现有的压力比法标准气配置装置中，仅通过压力表对配气过程压力进行监控，不能满足精确配制的要求；同时由于该配气装置缺少避免不同高压气瓶中气体相互污染的装置，直接影响了标准气体产品的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种能解决组分气与稀释气之间相互污染问题、提高标准气体配制精度和配制过程安全性的标准气体配制装置。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种标准气体配制装置，它包括配气主管路、产品气管路、组分气管路、和稀释气管路，所述产品气管路、组分气管路和稀释气管路并联在配气主管路上，所述配气主管路上还并联一组压力表管路、压力传感器管路、放空管路、抽真空管路、真空检测管路和安全泄压管路。

上述标准气体配制装置，所述产品气管路包括第一产品气支路和第二产品气支路，在第一产品气支路上设置第一手动压力控制阀，在第二产品气支路上设置第二手动压力控制阀，在第一产品气支路和第二产品气支路末端分别配置产品气气瓶。

上述标准气体配制装置，所述组分气管路上串联连接第三手动压力控制阀和第一单向阀，在组分气管路末端配置组分气气瓶。

上述标准气体配制装置，所述稀释气管路包括第一稀释气支路、第二稀释气支路和第三稀释气支路，所述第一稀释气支路上串联连接第四手动压力控制阀和第二单向阀，所述第二稀释气支路上串联连接第五手动压力控制阀和第三单向阀，所述第三稀释气支路上串联连接第六手动压力控制阀和第四单向阀，在第一稀释气支路、第二稀释气支路和第三稀释气支路末端分别配置稀释气气瓶。

上述标准气体配制装置，所述压力表管路包括高量程压力表支路、中量程压力表支路和低量程压力表支路，所述高量程压力表支路上串联第七手动压力控制阀，在高量程压力表支路末端设置高量程压力表，所述中量程压力表支路上串联第九手动压力控制阀，在中量程压力表支路末端设置中量程压力表，所述低量程压力表支路上串联第十手动压力控制阀，在低量程压力表支路末端设置低量程压力表。

上述标准气体配制装置，所述压力传感器管路包括高压压力传感器支路和低压压力传感器支路，所述高压压力传感器支路上串联第八手动压力控制阀，在高压压力传感器支路末端设置高压压力传感器，所述低压压力传感器支路上串联第十一手动压力控制阀，在低压压力传感器支路末端设置低压压力传感器。

上述标准气体配制装置，所述放空管路上串联第十三手动压力控制阀，在放空管路末端设置放空排气口。

上述标准气体配制装置，所述抽真空管路与真空机组连接，在抽真空管路上串联第十四手动压力控制阀和真空仪。

上述标准气体配制装置，所述真空检测管路上串联第十二手动压力控制阀，在真空检测管路末端设置真空表。

上述标准气体配制装置，所述安全泄压管路上串联截止阀，在安全泄压管路末端设置安全泄压阀。

本实用新型设置了不同量程的一组压力表和压力传感器，可根据实际情况选用相应压力量程压力表和压力传感器，精确地显示出配气主管路中的压力值，满足了高精确度混合气体的配制要求；同时，本实用新型在组分气管路和各稀释气支路上均设置了单向阀，控制稀释气和组分气单向流动，当不同压力稀释气或组分气同时配气使用时，能有效地避免不同气瓶之间气体的相互污染；本实用新型由真空机组与抽真空管路配合对产品气气瓶内原有气体实施抽真空操作，并通过真空检测管路检测真空压力值，进一步保证了标准气体的纯度；本实用新型通过安全泄压管路，确保配气过程中配气主管路中气体压力在安全范围内。总之，本实用新型解决了组分气与稀释气之间相互污染问题、提高了标准气体配制精度和配制过程的安全性，从而提高了标准气体的产品质量。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型组成结构示意图。

图中各标号清单为：a、配气主管路，b、第一产品气支路，c、第二产品气支路，d、组分气管路，e、第一稀释气支路，f、第二稀释气支路，g、第三稀释气支路，h、抽真空管路，i、放空管路，j、真空检测管路，k、低压压力传感器支路，l、低量程压力表支路，m、中量程压力表支路，n、高压压力传感器支路，o、高量程压力表支路，p、安全泄压阀管路；

F0、安全泄压阀，F1、第一手动压力控制阀，F2、第二手动压力控制阀，F3、第三手动压力控制阀，F4、第四手动压力控制阀，F5、第五手动压力控制阀，F6、第六手动压力控制阀，F7、第七手动压力控制阀，F8、第八手动压力控制阀，F9、第九手动压力控制阀，F10、第十手动压力控制阀，F11、第十一手动压力控制阀，F12、第十二手动压力控制阀，F13、第十三手动压力控制阀，F14、第十四手动压力控制阀，F15、第一单向阀，F16、第二单向阀，F17、第三单向阀，F18、第四单向阀，F19、截止阀；

A1、低量程压力表，A2、中量程压力表，A3、高量程压力表，B、真空表；

1、真空仪， 2、真空机组， 3、产品气气瓶，4、组分气气瓶，5、稀释气气瓶，6、高压压力传感器，7、低压压力传感器，8、放空排气口。

具体实施方式

参看图 1，本实用新型包括配气主管路a、产品气管路、组分气管路d和稀释气管路，所述产品气管路、组分气管路d和稀释气管路并联在配气主管路a上，所述配气主管路a上还并联一组压力表管路、压力传感器管路、放空管路i、抽真空管路h、真空检测管路j和安全泄压管路p。

参看图 1，本实用新型设置了不同量程的一组压力表和压力传感器，可根据实际情况选用相应压力量程压力表和压力传感器，精确地显示出配气主管路a中的压力值，满足了高精确度混合气体的配制要求；同时，本实用新型在组分气管路d和各稀释气支路上均设置了单向阀，控制稀释气和组分气单向流动，当不同压力稀释气或组分气同时配气使用时，能有效地避免不同气瓶之间气体的相互污染；本实用新型由真空机组2与抽真空管路h配合对产品气气瓶3内原有气体实施抽真空操作，并通过真空检测管路j检测配气主管路a中真空压力值，进一步保证了标准气体的纯度；本实用新型通过安全泄压管路p，确保配气过程中配气主管路a中气体压力在安全范围内。

本实用新型进行标准气体配置时，按照下列步骤操作：

首先由真空机组2与抽真空管路h配合对产品气气瓶3内原有气体实施抽真空操作。

进行管路气体置换，具体操作步骤是：将产品气管路的手动压力控制阀门（包括第一手动压力控制阀门F1和第二手动压力控制阀门F2）关闭，稀释气管路手动压力控制阀门（包括第四手动压力控制阀门F4、第五手动压力控制阀门F5和第六手动压力控制阀门F6）关闭，再将产品气气瓶3和稀释气气瓶5通过气瓶连接口的卡具进行连接并确保密封，开启稀释气管路手动压力控制阀门，并将稀释气气瓶5的瓶阀开启，使稀释气充满配气管路和各支路，关闭第一手动压力控制阀门F1、第二手动压力控制阀门F2、第四手动压力控制阀门F4、第五手动压力控制阀门F5和第六手动压力控制阀门F6，开启串联在放空管路i上的第十三手动压力控制阀门F13，将稀释气放空，反复上述操作几次，完成对管路气体的置换；关闭第十三手动压力控制阀门F13后开启产品气气瓶3的瓶阀，将稀释气充装进产品气气瓶3，关闭关闭第一手动压力控制阀门F1、第二手动压力控制阀门F2、第四手动压力控制阀门F4、第五手动压力控制阀门F5和第六手动压力控制阀门F6，再开启第十三手动压力控制阀门F13，将产品气气瓶3内的稀释气放空，反复上述操作几次，实现对产品气气瓶3内气体的置换；上述整个过程利用低量程压力表A1和低压压力传感器7进行监控。

再由真空机组2对产品气气瓶3进行抽真空，开启真空机组2，缓慢开启串联在抽真空管路h上的第十四手动压力控制阀门F14，开启手动压力控制阀门F12，观察真空表B和真空仪1，缓慢开启相应被抽真空的产品气气瓶3所在管路的手动压力控制阀门，当产品气气瓶3内的真空度达到要求时关闭气瓶瓶阀及气瓶所在管路的手动压力控制阀门，关闭第十四手动压力控制阀门F14，完成对产品气气瓶3的抽真空操作；上述操作过程中真空表B用于实时测量并显示配气主管路的真空值。

标准气体的制备，首先将各配气管路上的手动压力控制阀门及串联放空管路i上的第十三手动压力控制阀门F13关闭，再将稀释气气瓶5、组分气气瓶4和待充装的产品气气瓶3通过气瓶连接口的卡具进行连接并确保密封，然后按下列步骤进行操作：打开气瓶瓶阀，开启第一手动压力控制阀门F1和第二手动压力控制阀门F2，同时缓慢打开第三手动压力控制阀门F3，使组分气通过管路进入产品气气瓶3，同时观察配气主管路a中气体压力，当压力传感器和压力表示数达到要求值时，关闭第三手动压力控制阀门F3，并关闭组分气气瓶4的瓶阀，将组分气气瓶4换成装有其他要求组分气体的气瓶，当各组分气体都按比例充装到产品气气瓶3中后，关闭第三手动压力控制阀门F3，打开稀释气管路的手压力控制阀门进行稀释，最后成功配制出标准气体。上述操作过程中，串联在组分气管路d、第一稀释气支路e、第二稀释气支路f和第三稀释气支路g中的第一单向阀F15、第二单向阀F16、第三单向阀F17和第四单向阀F18，分别控制组分气和稀释气的单向流动，保证了组分气和稀释气只能从气瓶中流出，避免了组分气和稀释气之间相互污染。

在标准气体制备过程中，当配气主管路a中气体压力高于限定值时，可通过安全泄压阀F0排气泄压，保证了配气主管路a中气体压力在安全范围内。

Claims (10)

1.一种标准气体配制装置，其特征是，它包括配气主管路(a)、产品气管路、组分气管路(d)和稀释气管路，所述产品气管路、组分气管路(d)和稀释气管路并联在配气主管路(a)上，所述配气主管路(a)上还并联一组压力表管路、压力传感器管路、放空管路(i)、抽真空管路(h)、真空检测管路(j)和安全泄压管路(p)。

2.根据权利要求1所述的一种标准气体配制装置，其特征是，所述产品气管路包括第一产品气支路(b)和第二产品气支路(c)，在第一产品气支路(b)上设置第一手动压力控制阀(F1)，在第二产品气支路(c)上设置第二手动压力控制阀(F2)，在第一产品气支路(b)和第二产品气支路(c)的末端分别配置产品气气瓶(3)。

3.根据权利要求2所述的一种标准气体配制装置，其特征是，所述组分气管路(d)上串联连接第三手动压力控制阀(F3)和第一单向阀(F15)，在组分气管路(d)末端配置组分气气瓶(4)。

4.根据权利要求3所述的一种标准气体配制装置，其特征是，所述稀释气管路包括第一稀释气支路(e)、第二稀释气支路(f)和第三稀释气支路(g)，所述第一稀释气支路(e)上串联连接第四手动压力控制阀(F4)和第二单向阀(F16)，所述第二稀释气支路(f)上串联连接第五手动压力控制阀(F5)和第三单向阀(F17)，所述第三稀释气支路(g)上串联连接第六手动压力控制阀(F6)和第四单向阀(F18)，在第一稀释气支路(e)、第二稀释气支路(f)和第三稀释气支路(g)末端分别配置稀释气气瓶(5)。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种标准气体配制装置，其特征是，所述压力表管路包括高量程压力表支路(o)、中量程压力表支路(m)和低量程压力表支路(l)，所述高量程压力表支路(o)上串联第七手动压力控制阀(F7)，在高量程压力表支路(o)末端设置高量程压力表(A3)，所述中量程压力表支路(m)上串联第九手动压力控制阀(F9)，在中量程压力表支路(m)末端设置中量程压力表(A2)，所述低量程压力表支路(l)上串联第十手动压力控制阀(F10)，在低量程压力表支路(l)末端设置低量程压力表(A1)。

6.根据权利要求5所述的一种标准气体配制装置，其特征是，所述压力传感器管路包括高压压力传感器支路（n）和低压压力传感器支路(k)，所述高压压力传感器支路(n)上串联第八手动压力控制阀(F8)，在高压压力传感器支路(n)末端设置高压压力传感器(6)，所述低压压力传感器支路(k)上串联第十一手动压力控制阀(F11)，在低压压力传感器支路(k)末端设置低压压力传感器(7)。

7.根据权利要求6所述的一种标准气体配制装置，其特征是，所述放空管路 (i)上串联第十三手动压力控制阀(F13)，在放空管路(i)末端设置放空排气口(8)。

8.根据权利要求7所述的一种标准气体配制装置，其特征是，所述抽真空管路(h)与真空机组(2)连接，在抽真空管路(h)上串联第十四手动压力控制阀(F14)和真空仪(1)。

9.根据权利要求8所述的一种标准气体配制装置，其特征是，所述真空检测管路 (j)上串联第十二手动压力控制阀(F12)，在真空检测管路(j)末端设置真空表(B)。

10.根据权利要求9所述的一种标准气体配制装置，其特征是，所述安全泄压管路(p)上串联截止阀(F19)，在安全泄压管路(p)末端设置安全泄压阀(F0)。