CN220893939U - 一种氟氮混合气预加热进样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种氟氮混合气预加热进样装置，包括：罐体；加热装置，所述加热装置设置在罐体上，第一进气管，第一进气管连接于罐体的进气口；第二进气管，第二进气管连接于所述罐体的进气口；第一阀门，第一阀门设置在第一进气管上；第二阀门，第二阀门设置在第二进气管上；第一出气管，第一出气管的一端连接于罐体的出气口，第一出气管的另一端连接于分析仪器；第二出气管，第二出气管的一端连接于罐体的出气管，第二出气管的另一端连接于抽空负压系统；第三阀门，第三阀门设置在第一出气管上；第四阀门，第四阀门设置在第二出气管上。通过该装置可以实现对分析管路进行置换及样气吹扫，使得分析仪器分析结果更准确。

Description

一种氟氮混合气预加热进样装置

技术领域

本申请涉及化工技术领域，具体涉及一种氟氮混合气预加热进样装置。

背景技术

氟氮混合气(F2-N2)是原子能工业、含氟电子特气、医药中间体等的重要原料，同时还是一些特殊材料表面改性的理想材料，例如集成电路和各种电子元器件的生产，半导体制造工艺中CVD腔室的清洗，准确监控氟氮气的配比含量及各杂质对于产品后续使用尤为重要。

传统的F2-N2采样的过程通过直接连接分析仪器，不便于对分析管路置换、样气吹扫。

进一步的该方式不便于后端分析仪器流量控制与保护。

进一步的该采样过程对于人员操作不安全，如有氟气溢出风险。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供了一种氟氮混合气预加热进样装置，解决传统的F2-N2采样的过程通过直接连接分析仪器，不便于对分析管路置换、样气吹扫。

为实现上述目的，发明人提供了一种氟氮混合气预加热进样装置，包括：

罐体，所述罐体包括进气口及出气口；

加热装置，所述加热装置设置在罐体上，所述加热装置用于对罐体进行加热；

第一进气管，所述第一进气管连接于所述罐体的进气口，所述第一进气管用于将高纯氮气送入罐体；

第二进气管，所述第二进气管连接于所述罐体的进气口，所述第二进气管用于将样气送入罐体；

第一阀门，所述第一阀门设置在第一进气管上，所述第一阀门用于控制第一进气管断通；

第二阀门，所述第二阀门设置在第二进气管上，所述第二阀门用于控制第二进气管断通；

第一出气管，所述第一出气管的一端连接于所述罐体的出气口，所述第一出气管的另一端连接于分析仪器；

第二出气管，所述第二出气管的一端连接于所述罐体的出气管，所述第二出气管的另一端连接于抽空负压系统；

第三阀门，所述第三阀门设置在所述第一出气管上，所述第三阀门用于控制第一出气管的断通；

第四阀门，所述第四阀门设置在所述第二出气管上，所述第四阀门用于控制第二出气管的断通。

在一些实施例中，所述加热装置包括加热保温套。

在一些实施例中，所述罐体为不锈钢罐体。

在一些实施例中，所述罐体内还设有过滤网。

在一些实施例中，所述罐体的出气口设置在所述罐体的顶部，所述罐体的进气口设置在所述罐体的中下部。

在一些实施例中，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门及第四阀门均采用不锈钢球阀。

在一些实施例中，所述第一出气管上还设有不锈钢针阀，所述不锈钢针阀设置在第三阀门及分析仪器之间。

在一些实施例中，所述第一进气管、第二进气管、第一出气管及第二出气管均为不锈钢管。

在一些实施例中，所述抽空负压系统的后端连接有尾气吸收系统。

区别于现有技术，上述技术方案，需要对氟氮混合气进行采样时，首先，开启第一阀门，将高纯氮气从第一进气管送入罐体内，此时第二阀门、第三阀门及第四阀门处于关闭状态，使得高纯氮气充满整个罐体，然后，关闭第一阀门，开启第四阀门，通过抽空负压系统对罐体进行抽真空，然后反复执行高纯氮气送入罐体及对罐体进行抽真空的步骤，进行氮气的吹扫和置换；当氮气的吹扫和置换完成后，开启第二阀门，关闭第一阀门、第二阀门及第三阀门，将样气充满整个罐体，然后通过加热装置对罐体进行加热，确保罐体内的样气的温度大于100℃，然后关闭第二阀门，开启第四阀门，进行样气置换；然后重复执行样气置换步骤，当样气置换完成后，开启第一阀门、第二阀门及第三阀门，使得样气通过第一出气管送入分析仪器中进行各成分含量分析。通过该装置可以实现对分析管路进行置换及样气吹扫，使得分析仪器分析结果更准确。

上述实用新型内容相关记载仅是本申请技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本申请的具体实施方式及附图进行说明。

附图说明

附图仅用于示出本申请具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等，并不能认为是对本申请的限制。

在说明书附图中：

图1为具体实施方式所述氟氮混合气预加热进样装置的一种结构示意图；

图2为具体实施方式所述氟氮混合气预加热进样装置的另一种结构示意图；

图3为具体实施方式所述氟氮混合气预加热进样装置的另一种结构示意图；

图4为具体实施方式所述氟氮混合气预加热进样装置的另一种结构示意图；

图5为具体实施方式所述氟氮混合气预加热进样装置的另一种结构示意图。

上述各附图中涉及的附图标记说明如下：

110、罐体，

121、第一阀门；

122、第二阀门

123、第三阀门

124、第四阀门；

131、第一进气管，

132、第二进气管，

133、第一出气管，

134、第二出气管，

141、加热保温套，

142、温度控制面板，

150、过滤网。

具体实施方式

为详细说明本申请可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本申请中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。

除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本申请所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本申请。

在本申请的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。

在本申请中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。

在没有更多限制的情况下，在本申请中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。

与《审查指南》中的理解相同，在本申请中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本申请实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

除非另有明确的规定或限定，在本申请实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本申请所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本申请实施例中的具体含义。

请参阅图1，本实施例提供了一种氟氮混合气预加热进样装置，包括：

罐体110，所述罐体110包括进气口及出气口；

加热装置，所述加热装置设置在罐体110上，所述加热装置用于对罐体110进行加热；

第一进气管131，所述第一进气管131连接于所述罐体110的进气口，所述第一进气管131用于将高纯氮气送入罐体110；

第二进气管132，所述第二进气管132连接于所述罐体110的进气口，所述第二进气管132用于将样气送入罐体110；

第一阀门121，所述第一阀门121设置在第一进气管131上，所述第一阀门121用于控制第一进气管131断通；

第二阀门122，所述第二阀门122设置在第二进气管132上，所述第二阀门122用于控制第二进气管132断通；

第一出气管133，所述第一出气管133的一端连接于所述罐体110的出气口，所述第一出气管133的另一端连接于分析仪器；

第二出气管134，所述第二出气管134的一端连接于所述罐体110的出气管，所述第二出气管134的另一端连接于抽空负压系统；

第三阀门123，所述第三阀门123设置在所述第一出气管133上，所述第三阀门123用于控制第一出气管133的断通；

第四阀门124，所述第四阀门124设置在所述第二出气管134上，所述第四阀门124用于控制第二出气管134的断通。

需要对氟氮混合气进行采样时，首先，开启第一阀门121，将高纯氮气从第一进气管131送入罐体110内，此时第二阀门122、第三阀门123及第四阀门124处于关闭状态，使得高纯氮气充满整个罐体110，然后，关闭第一阀门121，开启第四阀门124，通过抽空负压系统对罐体110进行抽真空，然后反复执行高纯氮气送入罐体110及对罐体110进行抽真空的步骤，进行氮气的吹扫和置换；当氮气的吹扫和置换完成后，开启第二阀门122，关闭第一阀门121、第二阀门122及第三阀门123，将样气充满整个罐体110，然后通过加热装置对罐体110进行加热，确保罐体110内的样气的温度大于100℃，然后关闭第二阀门122，开启第四阀门124，进行样气置换；然后重复执行样气置换步骤，当样气置换完成后，开启第一阀门121、第二阀门122及第三阀门123，使得样气通过第一出气管133送入分析仪器中进行各成分含量分析。通过该装置可以实现对分析管路进行置换及样气吹扫，使得分析仪器分析结果更准确。

请参阅图2-3，在一些实施例中，所述加热装置包括加热保温套141。其中加热保温套141套设在罐体110上，通过在罐体110上设置加热保温套141，当需要对罐体110进行加热时，将加热介质送入加热保温套141内，对罐体110进行加热，加热价值如热水。在其他实施例中，也可以采用其他方式对罐体110进行加热，如电热丝等。

在一些实施例中，所述罐体110为不锈钢罐体。不锈钢是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢，通过将罐体110设置为不锈钢罐体，可以避免罐体110被氟气所腐蚀。同时采用不锈钢罐体也便于对罐体110内的气体进行加热。在其他实施例中，罐体110也可以采用如塑料、陶瓷等材质。

请参阅图3-4，在一些实施例中，所述罐体110内还设有过滤网150。通过在罐体110内设置过滤网150，对罐体110内的气体进行过滤，其中，过滤网150设置在罐体110内进气口与出气口之间的位置。其中，过滤网150的目数为100目。

在一些实施例中，所述罐体110的出气口设置在所述罐体110的顶部，所述罐体110的进气口设置在所述罐体110的中下部。通过将罐体110的出气口设置在罐体110的顶部，而将进气口设置在罐体110的中下部，当氮气和样气送入罐体110内时，便于罐体110内其他气体的排出。在其他实施例中，也可以将进气口设置在罐体110的顶部而将出气口设置在罐体110的中下部。

在一些实施例中，所述第一阀门121、第二阀门122、第三阀门123及第四阀门124均采用不锈钢球阀。不锈钢球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。球阀的主要特点是本身结构紧凑，易于操作和维修，不锈钢球阀可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动

在一些实施例中，所述第一出气管133上还设有不锈钢针阀，所述不锈钢针阀设置在第三阀门123及分析仪器之间。通过不锈钢针阀进行调整第一出气管133的出气流量。不锈钢针阀是仪表测量管路系统中重要组成部分，主要有截止阀和球阀，其功用是作开启或切断管道通路用。

在一些实施例中，所述第一进气管131、第二进气管132、第一出气管133及第二出气管134均为不锈钢管。通过将第一进气管131、第二进气管132、第一出气管133及第二出气管134采用不锈钢管，可以避免第一进气管131、第二进气管132、第一出气管133及第二出气管134在使用过程中被样气腐蚀。其中，不锈钢管为1/4英寸不锈钢管。

在一些实施例中，所述抽空负压系统的后端连接有尾气吸收系统。通过在抽空负压系统的后端连接尾气吸收系统，当抽空负压系统对罐体110进行抽真空时，通过尾气吸收系统吸收氟气，避免氟气跑尾。

请参阅图5，在一些实施例中，一种氟氮混合气预加热进样装置，包括：高纯氮气、样气、抽空负压系统、罐体110、过滤网150、加热装置及不锈钢阀门。

加热装置包括加热控制系统及加热保温套141；加热控制系统中包括温度控制面板142，可以显示罐体110内的温度，以及控制加热罐体110的温度；

所述高纯氮气纯度应为99.999％；

所述样气为氟氮气；

所述罐体110的材质为不锈钢材质。

所述过滤网150为不锈钢材质，目数为100目。

所述的加热装置应为可控温度，使用温度为150±5℃。温度上限应不低于180℃。

所述加热保温套141应可耐高温材质，最低应不低于160℃。

罐体110上压力测量计，通过压力测量计进行测量罐体110内的压力。

不锈钢阀门包括第一阀门121、第二阀门122、第三阀门123及第四阀门124，不锈钢阀门的材质为耐氟气材质。

进一步的第四阀门124后端对应分析仪器前部可增设不锈钢针阀，调整出气流量。

进一步的所述第三阀门123后端抽空负压系统后端应连接尾气吸收系统，通过后端负压系统，吸收液吸收氟气，避免氟气跑尾。

所述进气口位于罐体110中下部，所述出气口位于罐体110顶部

所述系统管路为1/4英寸不锈钢管。

使用前开启第一阀门121，关闭第二阀门122、第三阀门123及第四阀门124。高纯氮气充满整个装置，压力控制在正压(控制N2压力为0.3Mpa)，压力显示应在3min内无变化，关闭第一阀门121、开启第四阀门124进行系统抽真空，抽空压力为表压-0.099Mpa，压力保持60S内无变化后。则完成系统密闭性确认。

反复开启第一阀门121、关闭第一阀门121，开启第四阀门124、关闭第四阀门124，重复五次。进行氮气的吹扫、置换。

完成置换后，开启第二阀门122、关闭第一阀门121、第三阀门123及第四阀门124，将样气充满加热装置，设置加热温度150±5℃进行加热，确保装置内部样气温度大于100℃。关闭第二阀门122、开启第四阀门124，进行样气置换。置换抽空压力为表压-0.099Mpa，保持抽空真空压力60S内应无变化。关闭第四阀门124。重复操作置换5次。

开启第一阀门121及第三阀门123，样气后通过后端连接仪器进行各成分含量分析。

最后需要说明的是，尽管在本申请的说明书文字及附图中已经对上述各实施例进行了描述，但并不能因此限制本申请的专利保护范围。凡是基于本申请的实质理念，利用本申请说明书文字及附图记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方案，以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等，均包括在本申请的专利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种氟氮混合气预加热进样装置，其特征在于，包括：

罐体，所述罐体包括进气口及出气口；

加热装置，所述加热装置设置在罐体上，所述加热装置用于对罐体进行加热；

第一进气管，所述第一进气管连接于所述罐体的进气口，所述第一进气管用于将高纯氮气送入罐体；

第二进气管，所述第二进气管连接于所述罐体的进气口，所述第二进气管用于将样气送入罐体；

第一阀门，所述第一阀门设置在第一进气管上，所述第一阀门用于控制第一进气管断通；

第二阀门，所述第二阀门设置在第二进气管上，所述第二阀门用于控制第二进气管断通；

第一出气管，所述第一出气管的一端连接于所述罐体的出气口，所述第一出气管的另一端连接于分析仪器；

第二出气管，所述第二出气管的一端连接于所述罐体的出气管，所述第二出气管的另一端连接于抽空负压系统；

第三阀门，所述第三阀门设置在所述第一出气管上，所述第三阀门用于控制第一出气管的断通；

第四阀门，所述第四阀门设置在所述第二出气管上，所述第四阀门用于控制第二出气管的断通。

2.根据权利要求1所述的氟氮混合气预加热进样装置，其特征在于，所述加热装置包括加热保温套。

3.根据权利要求1所述的氟氮混合气预加热进样装置，其特征在于，所述罐体为不锈钢罐体。

4.根据权利要求1所述的氟氮混合气预加热进样装置，其特征在于，所述罐体内还设有过滤网。

5.根据权利要求1所述的氟氮混合气预加热进样装置，其特征在于，所述罐体的出气口设置在所述罐体的顶部，所述罐体的进气口设置在所述罐体的中下部。

6.根据权利要求1所述的氟氮混合气预加热进样装置，其特征在于，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门及第四阀门均采用不锈钢球阀。

7.根据权利要求1所述的氟氮混合气预加热进样装置，其特征在于，所述第一出气管上还设有不锈钢针阀，所述不锈钢针阀设置在第三阀门及分析仪器之间。

8.根据权利要求1所述的氟氮混合气预加热进样装置，其特征在于，所述第一进气管、第二进气管、第一出气管及第二出气管均为不锈钢管。

9.根据权利要求1所述的氟氮混合气预加热进样装置，其特征在于，所述抽空负压系统的后端连接有尾气吸收系统。