CN207556954U - 静态稀释仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了静态稀释仪，包括机箱，还包括置于所述机箱外部的显示器和配气罐，置于所述机箱上的输入端口和输出端口，置于所述机箱内的单片机控制主板、气道、电磁阀组件、用于记录所述输出端口输出量的质量流量计和用于检测所述配气罐内压力的压力传感器。本实用新型所提供的静态稀释仪，在其输入端有多个标准气体输入端，可以按照用户的需求稀释用于空气分析的所有标准气体，还可以进行分析样品的稀释，为仪器分析的需要而设计。本仪器采用电脑监控软件和单片机控制主板控制，具有操作简单、控制可靠、稀释准确，实时状态动画显示等优点，是一种理想的对各标准气体和样品稀释的仪器，还可以针对高浓度气体稀释后对其管道进行的清洗。

Description

静态稀释仪

技术领域

本实用新型涉及静态配气仪技术领域，尤其是涉及一种静态稀释仪。

背景技术

静态配气法是一种把定量的原料气(纯气或已知浓度的混合气)和稀释气，加入已知体积的容器中混合均匀，根据加入的原料气、稀释气以及容器的体积，计算所配标准气体的浓度。在环境监测中的空气和废气监测中，标准气体如同标准溶液、标准物质那样重要，是检验检测方法、评价采样效率、绘制标准曲线、校准分析仪器及进行治理控制的依据。配制低浓度标准气体的方法通常分为静态配气法和动态配气法。静态稀释仪就是基于上述静态配气法所制造的设备，用于进行标准稀释过程或样品稀释过程。而现有的静态配气法主要有大瓶子配气、注射器配气、塑料袋配气以及高压钢瓶配气体等。但是这些配气法的配气装置差、配气方法繁琐，人工操作误差大、数据偏离真实性、数据的结果偏差大、线性和重现性不一致。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中的静态配气法中的配气装置差、配气方法繁琐，人工操作误差大、数据偏离真实性、数据的结果偏差大、线性和重现性不一致的缺点，提供一种静态稀释仪。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是；静态稀释仪，包括机箱，还包括置于所述机箱外部的显示器和配气罐，置于所述机箱上的输入端口和与所述配气罐连接的输出端口，置于所述机箱内的与所述显示器电连接的单片机控制主板、将所述输入端口与所述输出端口连通的气道、位于所述气道前端与所述输入端口连接的由所述单片机控制主板控制的电磁阀组件、位于所述气道后端与所述单片机控制主板电连接的用于记录所述输出端口输出量的质量流量计和位于所述气道后端与所述单片机控制主板电连接的用于检测所述配气罐内压力的压力传感器。

进一步地，所述输入端口包括至少一个标准气体输入端和至少一个补充气体输入端；所述电磁阀组件包括至少一个与所述标准气体输入端连接的第一电磁阀和至少一个与所述补充气体输入端连接的第二电磁阀。

具体地，所述输入端口包括四个标准气体输入端和一个补充气体输入端，所述电磁阀组件包括四个与所述标准气体输入端连接的第一电磁阀和一个与所述补充气体输入端连接的第二电磁阀。

具体地，所述输入端口还包括一个吹扫气体输入端，所述电磁阀组件还包括一与所述吹扫气体输入端连接的第三电磁阀。

具体地，所述输入端口还包括一个将所述标准气体输入端和所述吹扫气体输入端所输入的气体转接到所述气道前端的圆形多通转接头。

进一步地，还包括置于所述机箱内的电源以及设于所述机箱上用于控制电源的开关，所述电源与所述单片机控制主板电连接为所述显示器、所述质量流量计、所述电磁阀组件以及所述压力传感器供电。

进一步地，所述配气罐为苏码罐。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型所提供的静态稀释仪，在其输入端有多个标准气体输入端，可以按照用户的需求稀释用于空气分析的所有标准气体，还可以进行分析样品的稀释，为仪器分析的需要而设计。本仪器采用电脑监控软件和单片机控制主板控制，具有操作简单、控制可靠、稀释准确，实时状态动画显示等优点，是一种理想的对各标准气体和样品稀释的仪器，还可以针对高浓度气体稀释后对其管道进行的清洗。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的静态稀释仪的机箱内部的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的静态稀释仪的标准稀释的管线图；

图3是本实用新型实施例提供的静态稀释仪的样品稀释的管线图；

图中：100-静态稀释仪、20-配气罐、10-机箱、20-电源、21-电源开关、30-输入端口、31-标准气体输入端、32-补充气体输入端、33-吹扫气体输入端、34-转接头、40-输出端、50-单片机控制主板、60-气道、70-电磁阀组件、71-第一电磁阀、72-第二电磁阀、73-第三电磁阀、80-质量流量计、90-压力传感器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1-图3，为本实用新型所提供的静态稀释仪100。本实用新型所提供的静态稀释仪100主要应用于气体分析仪等分析仪等检定校准以及环境保护、计量、石油化工、煤矿等各种行业制备标准样品使用。具体地，参见图1，本实用新型所提供的静态稀释仪100包括机箱10，还包括置于机箱10外部的显示器(图中未示出)和配气罐200，置于机箱10上的输入端口30和与配气罐200连接的输出端口40，置于机箱10内的与显示器电连接的单片机控制主板50、将输入端口30与输出端口40连通的气道60、位于气道60前端与输入端口30连接的由单片机控制主板50控制的电磁阀组件70、位于气道60后端与单片机控制主板50电连接的用于记录输出端口40输出量的质量流量计80和位于气道60后端与单片机控制主板50电连接的用于检测配气罐200内压力的压力传感器90。通过电磁阀组件70控制输入端口30的开闭，标准气体和补充气体能够通过输入端口30进入静态稀释仪100，同时待稀释的气体置于配气罐200内，通过对静态稀释仪100上参数的设置，可以控制进入配气罐200内标准气体的用量，可以检测配气罐200内气体的压强，可以完成配气罐200内的标准稀释和样品稀释。本实用新型所提供的静态稀释仪100中，在其输入端口30上有多个标准气体输入端31，可以按照用户的需求稀释用于空气分析的所有标准气体，还可以进行分析样品的稀释，为仪器分析的需要而设计。并且该静态稀释仪100采用电脑监控软件和单片机控制主板50控制，具有操作简单、控制可靠、稀释准确，实时状态动画显示等优点，是一种理想的对各标准气体和样品稀释的仪器。

具体地，参见图2，在本实用新型所提供的静态稀释仪100上，其输入端口30包括至少一个标准气体输入端31和至少一个补充气体输入端32；电磁阀组件70包括至少一个与标准气体输入端31连接的第一电磁阀71和至少一个与补充气体输入端32连接的第二电磁阀72。单片机控制主板50可以通过每一个电磁阀分别控制一个输入端。也就是说，本实用新型所提供的静态稀释仪100上的每一个输入端口30都有一个对应的电磁阀对其端口进行控制开关。这样，可以保证每种由输入端口30进入配气罐200内的气体都能够得到控制流量。而在本实施例中，该输入端口30包括四个标准气体输入端31和一个补充气体输入端32，电磁阀组件70包括四个与标准气体输入端31连接的第一电磁阀71和一个与补充气体输入端32连接的第二电磁阀72。

进一步地，在本实用新型所提供的静态稀释仪100上，其输入端口30还包括一个吹扫气体输入端33，电磁阀组件70还包括一与吹扫气体输入端33连接的第三电磁阀73。其增加的吹扫气体输入端33可以在每次为配气罐200内补充标准气体时都可以对气道60内的残余气体进行处理。单片机控制主板50通过第三电磁阀73可以控制吹扫气体输入端33的气体输入，每次由标准气体输入端31输入的标准气体进入配气罐200后，将会在气道60内存留一部分的标准气体，此时第三电磁阀73打开，将吹扫气体输入端33打开，可以将气道60内的残留气体排放出去。从而达到仪器内部管路全自动内部流路清洗过程，保证了每次进入配气罐200内的标准气体用量的准确性，并且也能够有效地提高稀释气体的准确性。而该管道内部清洗主要是针对高浓度气体稀释后对其管道进行的清洗，所以只有在高浓度气体稀释模式下才有效。并且，该输入端口30还包括一个将标准气体输入端31和吹扫气体输入端32所输入的气体转接到气道60前端的圆形多通转接头34。通过该圆形多通转接头34可以将本实施例中的四个标准气体输入端31和吹扫其体输入端32的输入端汇总在气道60的前端，从而满足气道60的自动清洗功能的实现。

具体地，请再参见图1，本实用新型所提供的静态稀释仪100还包括置于机箱10内的电源20以及设于机箱10上用于控制电源20的开关21，电源20与单片机控制主板50电连接为显示器(图中未示出)、质量流量计80、电磁阀组件70以及压力传感器90供电。

同时，本实用新型所提供的配气罐200均为苏码罐。苏码罐作为第浓度气体采集的配气罐，是USEPA空气检测规定的用于采集存储VOC气体的一种空气采样罐，罐的内表面进行钝化处理，以保证成份在储存中保持稳定，阀门和传输管线多具有加热功能，确保消除样品驻留。

本实用新型所提供的静态稀释仪100即可以完成标准稀释过程，也可以完成样品稀释过程，接着就本实用新型所提供的静态稀释仪100分别阐述该标准稀释过程和样品稀释过程。

标准稀释的工作原理：

将高浓度的气体标准稀释成用户所需的使用标准是根据稀释前后气体的物质的量不变的稀释原理，而推导出本稀释仪的工作原理如下：

计算公式：V(标)＝P×V×C2/(14.7×C1)

其中：V(标)代表高浓度标准气体的体积(单位ml)，P代表目标容器的最终绝对压力(单位ps i)，V代表目标容器的体积(单位L)，C2代表稀释后的目标浓度(单位ppb)，C1代表高浓度的标准气体浓度(ppm)。

通过该工作原理，我们已知的是V(标)、V、C1、C2，那么将V(标)、V、C1、C2输入静态稀释仪100中，即可通过上述公式分析出标准稀释所需要达到的最终绝对压力值。

标准稀释的过程(参见图2)：

步骤1、输入参数值；在打开静态稀释仪100，并在其显示器中输入V(标)、V、C1、C2，四个参数，静态稀释仪100将会通过单片机控制主板50自动分析出配气罐200的最终绝对压力值P；

步骤2、输入标准气体；选择标准稀释的输入端口30，由单片机控制主板50控制第一电磁阀71打开标准气体输入端31，标准气体通过标准气体输入端31进入配气罐200内，通过质量流量计80监测进入配气罐200内的标准气体的容量，当达到输入的规定值后，单片机控制主板50控制第一电磁阀71关闭，完成第一中标准气体的输入，然后单片机控制主板50控制第三电磁阀73打开吹扫气体输入端33，将会自动清理气道60内的残余标准气体，然后再进行下一次标准气体的输入。如果选择将多种高浓度气体稀释到一个罐内，那么就需要选择多个标准气体输入端口31，静态稀释仪100将会按照顺序每次执行一种标准气体稀释到配气罐200中；

步骤3、输入补充气体；对配气罐200中待稀释样品进行标准稀释，由单片机控制主板50控制第二电磁阀72打开，补充气体通过补充气体输入端32进入配气罐200内，此时压力传感器90用于监测配气罐200内的压力值，使其达到步骤1中的最终绝对压力值P时，单片机控制主板50控制第二电磁阀72关闭，完成标准稀释；

步骤4、清理管路；由单片机控制主板50控制第三电磁阀73打开吹扫气体输入端33，将会自动清理气道60内的残余气体，然后自动关闭静态稀释仪100；此步骤主要是针对高浓度气体稀释后对其管道进行的清洗，所以只有在高浓度气体稀释模式下才有效。第三电磁阀73打开，就会以90ml/mi n的流速对气道60内进行清洗，一般可以设定清洗时间，或者，默认清洗60分钟。

样品稀释的工作原理：

将气体样品按用户的要求用稀释气加压至指定的压力值，并自动计算出稀释因子。

计算公式：DF＝P2/P1

其中：DF代表样品的浓度稀释因子，P1代表样品的初始绝对压力。

通过该工作原理，我们已知的是DF和P1，那么将DF和P1输入静态稀释仪100中，即可通过上述公式分析出样品稀释所需要达到的最终绝对压力值。

样品稀释的过程(参见图3)：

步骤1、输入参数值；在打开静态稀释仪100，并在其显示器中DF和P1两个参数，静态稀释仪100将会通过单片机控制主板50自动分析出配气罐200的最终绝对压力值P2；

步骤2、输入补充气体；对配气罐200中待稀释样品进行样品稀释，由单片机控制主板50控制第二电磁阀72打开，补充气体通过补充气体输入端32进入配气罐200内，此时压力传感器90用于监测配气罐200内的压力值，使其达到步骤1中的最终绝对压力值P2时，单片机控制主板50控制第二电磁阀72关闭，完成样品稀释；

步骤3、清理管路；由单片机控制主板50控制第三电磁阀73打开吹扫气体输入端33，将会自动清理气道60内的残余气体，然后自动关闭静态稀释仪100。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.静态稀释仪，包括机箱，其特征在于，还包括置于所述机箱外部的显示器和配气罐，置于所述机箱上的输入端口和与所述配气罐连接的输出端口，置于所述机箱内的与所述显示器电连接的单片机控制主板、将所述输入端口与所述输出端口连通的气道、位于所述气道前端与所述输入端口连接的由所述单片机控制主板控制的电磁阀组件、位于所述气道后端与所述单片机控制主板电连接的用于记录所述输出端口输出量的质量流量计和位于所述气道后端与所述单片机控制主板电连接的用于检测所述配气罐内压力的压力传感器。

2.如权利要求1所述的静态稀释仪，其特征在于，所述输入端口包括至少一个标准气体输入端和至少一个补充气体输入端；所述电磁阀组件包括至少一个与所述标准气体输入端连接的第一电磁阀和至少一个与所述补充气体输入端连接的第二电磁阀。

3.如权利要求2所述的静态稀释仪，其特征在于，所述输入端口包括四个标准气体输入端和一个补充气体输入端，所述电磁阀组件包括四个与所述标准气体输入端连接的第一电磁阀和一个与所述补充气体输入端连接的第二电磁阀。

4.如权利要求2所述的静态稀释仪，其特征在于，所述输入端口还包括一个吹扫气体输入端，所述电磁阀组件还包括一与所述吹扫气体输入端连接的第三电磁阀。

5.如权利要求4所述的静态稀释仪，其特征在于，所述输入端口还包括一个将所述标准气体输入端和所述吹扫气体输入端所输入的气体转接到所述气道前端的圆形多通转接头。

6.如权利要求1所述的静态稀释仪，其特征在于，还包括置于所述机箱内的电源以及设于所述机箱上用于控制电源的开关，所述电源与所述单片机控制主板电连接为所述显示器、所述质量流量计、所述电磁阀组件以及所述压力传感器供电。

7.如权利要求1所述的静态稀释仪，其特征在于，所述配气罐为苏码罐。