CN204429119U - 一种动态配气仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及气体检测仪器领域，尤其涉及一种动态配气仪。该配气仪包括原料气通路、稀释气通路和混合管道，所述原料气通路和稀释气通路均与所述混合管道连通，所述原料气通路上设有第一流量控制器，所述稀释气通路上设有第二流量控制器，所述第二流量控制器通过一号控制阀分别与所述第一流量控制器及混合管道连接。该配气仪结构简单，可控性好，配气操作简单易行，通过采用该配气仪能实现第一流量控制器与第二流量控制器的自清洁与自校准功能，提高了所配目标气的精度和配气效率，抗腐蚀性好，有利于维护设备，同时若干种原料气的接入支路并联接入，可根据不同需求配比相应的目标气。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体检测仪器领域，尤其涉及一种动态配气仪。
背景技术
在气体检测分析仪器中，常需要用到配气仪来获取不同浓度的标准气体来对仪器进行标定等，目前，随着工业检测领域对气体浓度检测准确度的要求越来越严，对标准气体的浓度要求也随之提高。市面上最常用的获取不同浓度标准气体的方法就是利用质量流量混合法，即通过利用一个稀释气流量控制器和一个或以上的原料气流量控制器来对原料气进行比例稀释，以获得目标浓度。因此，决定标准气体浓度的质量流量控制器精度成为当前优先考虑的问题，同时也对高效率实现标准浓度的配比提出了更高的期待。
比如，申请号为201110393886.7的实用新型专利申请公开了一种标准气配气仪，其设计存在如下几点不足：1，采用了制冷片、加热片和/或加热棒、采温器件等控温材料，以及保温材料等，使得整机的结构复杂，故障点多且不易维护；2.当配气仪外部输出管路和保温层内输出管路有较大温差时，会对目标气的配比浓度的精度产生一定影响。而申请号为201210277728.X的实用新型专利申请公开了一种数据校准方法及装置，其只是对单个流量控制器的流量控制精度进行了校准，并未考虑稀释气和原料气流量控制器间的精度差异。另外，从现有公开技术来看，均未考虑原料气流量控制器在长期接触较高浓度的酸性气体时所出现的一定程度上的腐蚀情况。
因此，针对以上不足，本实用新型提供了一种高精度的动态配气仪。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型的目的是提供一种配气仪以解决现有配气装置存在的结构复杂，误差累计大，配气精度低，控制性差，易腐蚀的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种动态配气仪，该动态配气仪包括原料气通路、稀释气通路和混合管道，所述原料气通路和稀释气通路均与所述混合管道连通，所述原料气通路上设有第一流量控制器，所述稀释气通路上设有第二流量控制器，所述第二流量控制器通过一号控制阀分别与所述第一流量控制器及混合管道连接。
其中，所述第一流量控制器的入口并联有若干原料气接入支路，所述若干原料气接入支路的每条支路上均设有电磁阀，用以控制相应的原料气通入所述第一流量控制器。
其中，所述一号控制阀为一进两出的三通阀，其进口与所述第二流量控制器连接，出口分别连接所述第一流量控制器和混合管路。
或者，所述一号控制阀为两个二位二通电磁阀组成，所述第二流量控制器通过其中一个二位二通电磁阀与所述混合管道连接，所述第二流量控制器通过另一个二位二通电磁阀与所述第一流量控制器连接。
其中，所述混合管道为两进一出的三通管，其两个进口分别连接所述原料气通道和稀释气通道，出口为目标气出气口。
其中，所述第一流量控制器与第二流量控制器均采用层流差压式测量原理的流量控制器，其内部均自带温度和压力补偿。
其中，所述原料气通路上设有一进两出的三通阀，其进口与第一流量控制器连接，其中一个出口连接所述混合管道，另一出口为排气口。
(三)有益效果
本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供的动态配气仪包括原料气通路、稀释气通路和混合管道，所述原料气通路和稀释气通路均与所述混合管道连通，所述原料气通路上设有第一流量控制器，所述稀释气通路上设有第二流量控制器，所述第二流量控制器通过一号控制阀分别与所述第一流量控制器及混合管道连接。通过在原料气通路和稀释气通路上分别设置流量控制器，可以各自按需控制原料气与稀释气的质量流量，从而通入到混合管路中配置目标气体，通过设置一号控制阀，可以连通两个流量控制器，能使两个流量控制器彼此相互控制，实现自校准，减小误差，提高精度，还能使两个流量控制器同时实现自清洁功能，该配气仪结构简单，控制性高；采用本实用新型的配气仪通过计算初始流量、自清洁程序、自校准程序和混合配气的程序，同时实现对流量的控制校准和对控制器精度的校准，该配气程序简单易行，得到的目标气精度更高，同时使配气仪得到有效的清洁维护。
附图说明
图1是本实用新型一种动态配气仪的结构示意图；
图2是图1中自清洁和自校准程序的气体流向通道示意图；
图3是图1中混合配气程序的气体流向通道示意图。
图中，1：原料气；2：稀释气；3：电磁阀；4：一号控制阀；5第一流量控制器；6：第二流量控制器；7：二号控制阀；8：混合管道；其中，箭头所示为气流方向。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1所示，本实用新型提供的一种动态配气仪，其特征在于，包括原料气通路、稀释气通路和混合管道8，原料气通路和稀释气通路均与混合管道8连通，原料气通路上设有第一流量控制器5，述稀释气通路上设有第二流量控制器6，第二流量控制器6通过第一控制阀4分别与第一流量控制器5及混合管道8连接。
如图1所示，第一流量控制器5的入口并联有若干原料气接入支路，若干原料气接入支路的每条支路上均设有电磁阀3，使用时，根据目标气的需要接通所需的原料气1，通过电磁阀控制不同原料气接入支路的通断来控制相应原料气1的通断情况，可实现不同目标气的配比。
本实施例中，一号控制阀4采用一进两出的三通阀，其进口与第二流量控制器6连接，出口分别连接第一流量控制器5和混合管路8，这样，通过一号控制阀4的作用可灵活切换不同的通路状况。或者，具体实施中，一号控制阀4还可以采用两个二位二通的电磁阀，其中一个电磁阀用以连通第一流量控制器5和第二流量控制器8，另一个电磁阀用以连通第二流量控制器6和混合管道8，这样也可以实现等同效果。
如图1所示，混合管道8为两进一出的三通管，其两个进口分别连通原料气通道和稀释气通道，出口为目标气出气口。通过混合管道8的作用，将原料气1和稀释气2按需混合，得到满足要求的目标气。
本实用新型中，第一流量控制器5与第二流量控制器6均采用层流差压式测量原理的流量控制器，其内部均自带温度和压力补偿。这样简化了配气仪结构，不需额外设置控温装置和压力补偿装置等，即可使整个管路内气体的温度始终保持在一个相对恒定的温度范围内，减少环境温度对配气所引起的干扰，从而提高配气时的稳定性。
如图1所示，原料气通路上设有一进两出的三通阀7，其进口与第一流量控制器5连接，其中一个出口连接混合管道8，另一出口为排气口。这样，当只需清洁两个控制器时，将三通阀7与混合管道8的通路封闭，清洁气从三通阀的排气口排出即可满足清洁要求，而当需要连同清洁混合管路时，可关闭三通阀7，使清洁气从混合管道8的出气口排出。
使用本实用新型的配气仪配气时，首先，启动仪器，根据原料气浓度S1、目标气浓度C1和目标气总流量等参数，计算得到所需稀释气的流量为N1，原料气的流量为G1。
自清洁程序，关闭原料气1的相应电磁阀3，控制一号控制阀4，如图2所示的气体流向通道，稀释气2依次沿第二流量控制器6、一号控制阀4和第一流量控制器5流通，对各设备进行自清洁，在此程序中，稀释气2可从第一流量控制器5直接流入混合管道8进行清洁排出，也可通过设置的二号控制阀7的排气口排出。具体使用中，自清洁程序可在任何需要时随机灵活启动。
自校准程序，如图2所示的气体流向通路，通过控制两个流量控制器和控制阀，可实现控制器的相互自校准程序，减小配气误差。操作时，设置第二流量控制器6的控制量为满量程N，设置第一流量控制器5的流量N1，其中，N1小于N，稀释气2按图2所示的通路流通，当第一流量控制器5和第二流量控制器6示值稳定后，记录第二流量控制器6的流量示值为N2，N2与N1成线性拟合关系，这样通过第一流量控制器5来控制第二流量控制器6的流量，利用控制量N1与N2的比例关系，实现自校准程序。具体操作时，校准程序还可以通过第二流量控制器6来控制第一流量控制器5的流量，来实现第二流量控制器6对第一流量控制器5的反校准，类似的，只需将第一流量控制器5的控制量设置为满量程N，设置第二流量控制器的流量为G1，与前述类似进行校准即可。
混合配气程序，如图3所示的气体流向通道，在校准程序后，断开一号控制阀4与第一流量控制器5的通路，控制第一流量控制器5的控制量为G1，同时控制第二流量控制器6的控制量为N2，原料气1通过第一流量控制器5和二号控制阀7，进入混合管路8中，稀释气2依次通过第二流量控制器6和一号控制阀4，进入混合管路8中，原料气1与稀释气2混合，得到目标气，由N1/G1正比于S1/C1的关系计算能得到目标气浓度C1。
需要说明的是，本实用新型的动态配气仪的原料气采用多路并联的方式接入相应的第一流量控制器中，可以按需配置单组份目标气，也可以拓展增加相应的流量控制器，用以控制原料气，从而能实现多组份目标气的配气。
综上所述，本实用新型提供的一种动态配气仪结构简单，控制性好，采用该配气仪的配气方法简单易行，提高了配比目标气的精度和效率，自身具有校准和自动清洁能力，抗腐蚀性好，有利于仪器维护。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种动态配气仪，其特征在于，包括原料气通路、稀释气通路和混合管道，所述原料气通路和稀释气通路均与所述混合管道连通，所述原料气通路上设有第一流量控制器，所述稀释气通路上设有第二流量控制器，所述第二流量控制器通过一号控制阀分别与所述第一流量控制器及混合管道连接。
2.根据权利要求1所述的动态配气仪，其特征在于，所述第一流量控制器的入口并联有若干原料气接入支路，所述若干原料气接入支路的每条支路上均设有电磁阀，用以控制相应的原料气通入所述第一流量控制器。
3.根据权利要求1所述的动态配气仪，其特征在于，所述一号控制阀为一进两出的三通阀，其进口与所述第二流量控制器连接，出口分别连接所述第一流量控制器和混合管路。
4.根据权利要求1所述的动态配气仪，其特征在于，所述一号控制阀为两个二位二通电磁阀组成，所述第二流量控制器通过其中一个二位二通电磁阀与所述混合管道连接，所述第二流量控制器通过另一个二位二通电磁阀与所述第一流量控制器连接。
5.根据权利要求1所述的动态配气仪，其特征在于，所述混合管道为两进一出的三通管，其两个进口分别连接所述原料气通道和稀释气通道，出口为目标气出气口。
6.根据权利要求1所述的动态配气仪，其特征在于，所述第一流量控制器与第二流量控制器均采用层流差压式测量原理的流量控制器，其内部均自带温度和压力补偿。
7.根据权利要求1所述的动态配气仪，其特征在于，所述原料气通路上设有一进两出的三通阀，其进口与第一流量控制器连接，其中一个出口连接所述混合管道，另一出口为排气口。
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| CN104525011A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-22 | 力合科技（湖南）股份有限公司 | 一种动态配气仪及配气方法 |
| CN107715711A (zh) * | 2017-08-28 | 2018-02-23 | 深圳市好美达科技有限公司 | 标准酒精气体产生装置 |
| CN114184741A (zh) * | 2020-09-15 | 2022-03-15 | 中国计量科学研究院 | 一种用于无组织排放监测计量的可控释放装置 |
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