專利名稱：標(biāo)準(zhǔn)氣體的動態(tài)配氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種標(biāo)準(zhǔn)氣體的動態(tài)配氣系統(tǒng)，更具體涉及一種利用擴散管或滲透管來生產(chǎn)(約10_9 10-6)mOl/mOl濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物的動態(tài)配氣系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在許多工業(yè)應(yīng)用中，對低濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體(例如10_9 10_6mOl/mOl濃度范圍)的需求日益增長。當(dāng)前，低濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物的制備方法主要有兩種，即靜態(tài)法和動態(tài)法。靜態(tài)法是利用稱重或壓力來配置一定濃度的所需混合物，然后將其容納在容器中待用。 動態(tài)法是將目標(biāo)組分引入基本處于常壓的純的稀釋氣體流中，得到所需濃度，然后用于特定應(yīng)用中。動態(tài)配氣擴散管(滲透管)法是一種動態(tài)法，其原理是利用裝有目標(biāo)組分的擴散管(滲透管)在一定的溫度、壓力下，該組分?jǐn)U散率(滲透率)保持不變，通過稀釋氣體連續(xù)穩(wěn)定地流過擴散管(滲透管)以得到所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體。擴散管(滲透管)發(fā)生裝置制備氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的優(yōu)點是可以用來制備吸附性、腐蝕性等在氣瓶中不穩(wěn)定的氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，例如低含量的S02、H2S, NO2, NH3等氣體混合物，這些氣體混合在靜態(tài)容器中有時候不穩(wěn)定，利用擴散管(滲透管)方法可以在現(xiàn)場制備出量值穩(wěn)定可靠的氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用于儀器校準(zhǔn)。即，其能夠消除了靜態(tài)配氣法的諸多缺點如組分的揮發(fā)、吸附、衰減等問題。擴散管(滲透管)法目前被廣泛應(yīng)用于各大企業(yè)、科研等機構(gòu)，涉及化工、環(huán)境、軍事、醫(yī)療等多領(lǐng)域。具體地，動態(tài)配氣擴散管(滲透管)法制備標(biāo)準(zhǔn)氣體的過程如下利用載氣流過擴散池(滲透池)(即包含擴散管(滲透管)的元件)，將一定濃度的目標(biāo)氣體攜帶離開擴散池(滲透池)；同時另一路稀釋氣體與該攜帶有目標(biāo)氣體的載氣混合，從而得到所需濃度的目標(biāo)氣體的標(biāo)準(zhǔn)氣體。氣體滲透率與滲透池(擴散池)的溫度有很大關(guān)系，一般可通過改變滲透池溫度來改變氣體滲透率，從而改變產(chǎn)生的氣體混合物濃度。但是因為滲透池溫度控制范圍較窄，所以滲透管裝置所產(chǎn)生的氣體濃度范圍很窄。另外，也可通過調(diào)整經(jīng)過滲透池的載氣流量來改變產(chǎn)生的氣體混合物濃度。但是，改變載氣流量將導(dǎo)致氣體池的溫度平衡被破壞，為此需經(jīng)過較長一段時間才能恢復(fù)穩(wěn)定，這將影響滲透裝置的使用。因此在實踐中，通常通過改變稀釋氣體的量來配置不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體時。但是，在配置較小濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體(例如約10_9 10_6mOl/mOl濃度)時，需要消耗大量的稀釋氣體例如純氮。此外，本發(fā)明人在實踐中發(fā)現(xiàn)，在利用現(xiàn)有的配氣擴散管(滲透管)法制備低濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體(約10_9 10_6mOl/mOl濃度)時，稀釋氣體與攜帶有目標(biāo)氣體的載氣在混合后獲得的濃度與理論計算濃度之間有不小的偏差。為了克服相關(guān)技術(shù)的一些缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種利用擴散管(滲透管)來生產(chǎn)(約10_9 10_6)mOl/mOl濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物的動態(tài)配氣系統(tǒng)和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
通過本發(fā)明的生產(chǎn)(約10_9 10_6)mOl/mOl濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物的動態(tài)配氣系統(tǒng)和裝置來實現(xiàn)上述目的。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，提供一種用于生產(chǎn)(約10_9 10_6)mOl/mOl濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物的動態(tài)配氣系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括在溫度受控的擴散池(或滲透池，下文同)中提供包含目標(biāo)物質(zhì)的擴散管(或滲透管，下文同)；使預(yù)定流量的載氣流經(jīng)含有目標(biāo)物質(zhì)的擴散池，使得載氣攜帶目標(biāo)物質(zhì)流出擴散池；然后使攜帶有目標(biāo)物質(zhì)的載氣流入至少兩個混合室中的第一混合室中；使預(yù)定流量的稀釋氣體分支成至少兩個稀釋氣體分支氣流，其中第一稀釋氣體分支氣流流入所述第一混合室，在此與所述流入混合室的載氣相混合，混合之后所得的第一混合氣體流入第二混合室中；使第二稀釋氣體分支氣流流入所述第二混合室，在此與所述第一混合氣體相混合，從而獲得目標(biāo)物質(zhì)的所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物。所述目標(biāo)物質(zhì)在常溫下可以是氣體或者液態(tài)，例如可以是S02、N02、NH3、硫化氫、甲
醛、苯、甲苯、二甲苯等等。所述載氣和稀釋氣體可以為同一種氣體，并且通常為高純的形式，例如可以為氮氣、氦氣、氬氣、二氧化碳等等，通常該氣體相對于目標(biāo)物質(zhì)為惰性。載氣和稀釋氣體可以來自同一個源，例如由一個高壓氣瓶分支成兩路氣體來提供。也可以是來自不同的源，例如由各自獨立的高壓氣瓶來提供載氣和稀釋氣體。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)目標(biāo)物質(zhì)來選擇適當(dāng)?shù)妮d氣和稀釋氣體。擴散池的溫度控制可以例如通過水浴、加熱元件等來精確控制。在擴散池(或擴散管)的溫度、流經(jīng)擴散管池(或擴散管)的載氣的量恒定的情況下，特定的目標(biāo)物質(zhì)的擴散率將是恒定的?？梢酝ㄟ^稱重法測定在特定的時間內(nèi)擴散管的失去的重量，來精確地計算該擴散率，從而得到攜帶目標(biāo)物質(zhì)的載氣的濃度。這為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。本發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，在利用現(xiàn)有技術(shù)的方法制備低濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體(約 10_9 10_6mOl/mOl濃度)時，稀釋氣體與攜帶有目標(biāo)氣體的載氣在混合后獲得的濃度與理論計算濃度之間有較大的偏差。不希望束縛于理論，認(rèn)為這可能是由于稀釋氣體和載氣之間流量差大，即稀釋氣體的量大，導(dǎo)致混合不均勻，從而引起濃度偏差。因此，本發(fā)明通過將所述稀釋氣體在流入混合室之前分支成至少兩個稀釋氣體分支氣流，從而進(jìn)行二次混合， 由此克服了稀釋氣體流量大所帶來的上述問題。當(dāng)然，也可以根據(jù)需要，將所述稀釋氣體分成更多個分支，例如3、4個分支，從而進(jìn)行更多次的混合?？梢栽谙♂寶怏w分支管道中至少之一上設(shè)置的流量調(diào)節(jié)閥，以根據(jù)需要在各氣體分支管道之間分配稀釋氣體的流量。例如可以在第二稀釋氣體分支氣流的流路上設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥。例如在將稀釋氣體分支成兩個支流的情況下，可以設(shè)定分流比為約1 9至 9 1，更具體為約2 8至8 2，約3 7至7 3，約4 6至6 4，以及約5 5等。 類似地，在有3個以上的分支的情況下，也可以進(jìn)行同樣的分流，例如在3個分支的情況下， 可以設(shè)定分流比為約1 1 1。理論上，可以通過改變滲透池溫度以及經(jīng)過擴散池的載氣流量來改變目標(biāo)物質(zhì)的滲透率，從而改變產(chǎn)生的氣體混合物濃度。但是如上所述，擴散池溫度控制范圍較窄，所以擴散管裝置所產(chǎn)生的氣體濃度范圍很窄。另外，改變載氣流量將導(dǎo)致擴散池的溫度平衡被破壞，為此需經(jīng)過較長一段時間才能恢復(fù)穩(wěn)定，影響了擴散裝置的使用。實踐中，通常通過改變稀釋氣體的流量來改變最終所得混合氣體的濃度。但是，在配置低濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體 (例如約10_9 10-6mOl/mol)時，稀釋氣體的量相對于載氣或目標(biāo)物質(zhì)而言是相當(dāng)大的。在稀釋氣體的量遠(yuǎn)大于載氣或目標(biāo)物質(zhì)的情況下，通過改變稀釋氣體的量來改變最終所得混合氣體的濃度將會是非常低效的。相比之下，通過改變與稀釋氣體相混合的載氣(攜帶有目標(biāo)物質(zhì))的量來改變最終所得混合氣體的濃度將會是相對高效的。因此，根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，所述系統(tǒng)還包括將攜帶有目標(biāo)物質(zhì)的載氣流分支成至少兩個載氣分支氣流，其中一個分支氣流流向第一混合室，另一個分支氣流不流向第一和第二混合室，而是排空，或者流向其他管道或容器。并且在這兩個分支流的至少之一上設(shè)置流量控制器，以精確控制通過該流路的流量。流量控制器可以設(shè)置在流向混合室的流路上，可以設(shè)置在另一流路上，或者可以在兩個流路上均設(shè)置流量控制器。優(yōu)選，在所述排空或者流向其他管道或容器的分支流上設(shè)置流量控制器，這樣可以避免流量控制器設(shè)置在通向混合室的流路上對標(biāo)準(zhǔn)氣體的混合產(chǎn)生干擾。當(dāng)僅在排空或者流向其他管道或容器的分支流上設(shè)置流量控制器時，可以根據(jù)流過擴散池的預(yù)定流量的載氣量與流過所述流量控制器的載氣量之差，來計算流入混合室的量。另外，可以根據(jù)需要，將攜帶有目標(biāo)物質(zhì)的載氣流分成更多個分支，例如3、4、5個分支。這樣，可以通過調(diào)節(jié)所述流量控制器來方便地調(diào)節(jié)流向混合室的目標(biāo)物質(zhì)的量， 例如通過流量控制器使得流向混合室的量變大時，另一支流的流量變小，反之亦然。由此能夠高效地調(diào)節(jié)目標(biāo)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度。避免了通過調(diào)節(jié)流向擴散池的載氣的量或者調(diào)節(jié)擴散池的溫度來調(diào)節(jié)目標(biāo)物質(zhì)的量，從而能夠避免如上所述的破壞擴散池的溫度平衡、擴散池溫度控制范圍較窄等所帶來的局限。另一方面，也改善了通過調(diào)節(jié)稀釋氣體的量來改變目標(biāo)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度所固有的低效性。根據(jù)本發(fā)明的又一個實施方案，提供一種用于生產(chǎn)(約10_9 10_6)mOl/mOl濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物的動態(tài)配氣裝置。所述裝置包括載氣和稀釋氣體源；溫度受控的含有擴散管的擴散池；至少兩個混合室；連接所述擴散池與所述至少兩個混合室中第一混合室的載氣管道；連接所述稀釋氣體源與所述至少兩個混合室的稀釋氣體管道；其中，所述稀釋氣體管道在從所述稀釋氣體源延伸出來之后分成至少兩個稀釋氣體分支管道，其中第一稀釋氣體分支管道與所述第一混合室相連接，第二稀釋氣體分支管道與所述至少兩個混合室中的第二混合室相連接。根據(jù)本發(fā)明的又一個實施方案，在所述裝置中，所述載氣管道在從擴散池延伸出來之后在連接第一混合室之前分成至少兩個載氣分支管道，其中一個載氣分支管道與第一混合室相連接，并且在所述兩個載氣分支管道中至少之一上設(shè)置有流量控制器。


參照以下附圖，可以更好地理解本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的動態(tài)配氣裝置的示意圖；和圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實施方案的動態(tài)配氣裝置的示意圖。
具體實施例方式應(yīng)理解，本發(fā)明實施例是示例性說明的，而非限制性的。
圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的動態(tài)配氣裝置的示意圖。在圖1中，該動態(tài)配氣裝置包括載氣(稀釋氣體)源1(在圖中示例性地表示為高純氮)、控制閥2、流量控制器 3和4、擴散池5、擴散管6、混合室9和9’、流量調(diào)節(jié)閥10以及控制閥11和12。高純氮從氣源1中流出通過控制閥2，控制閥2可以是穩(wěn)壓閥。之后分成兩路，一路為作為載氣流過流量控制器3，另一路作為稀釋氣體流過流量控制器4。流量控制器可以精確地控制并讀取流量，例如可以是電子流量控制器，其精度可以是約10. Oml/min、約 5. Oml/min、約0. 5ml/min、約0. lml/min、約0. Olml/min等。高純氮通過控制閥2之后還可以流經(jīng)干燥器和純化器等進(jìn)行進(jìn)一步的凈化。載氣流經(jīng)流量控制器3之后，以預(yù)定的流量流向擴散池5。擴散池5的溫度受控，例如通過水浴、電子控溫器等將擴散池的溫度控制為所需溫度，如約30 100°C，溫度的精度可以為約0. 11、0.011等，優(yōu)選0.011。擴散池5 中設(shè)置有擴散管6，擴散管6中載有目標(biāo)物質(zhì)，例如S02、NO2, NH3、硫化氫、甲醛、苯、甲苯、二甲苯等。目標(biāo)物質(zhì)在擴散管中以恒定的擴散率擴散，同時被載氣攜帶離開擴散池6。然后攜帶有目標(biāo)物質(zhì)的載氣流向混合室9。同時作為稀釋氣體的高純氮流經(jīng)流量控制器4，之后分成兩個支流，一個稀釋氣體支流流入混合室9，在此與攜帶有目標(biāo)物質(zhì)的載氣相混合，然后流入混合室9’ ；另一個稀釋氣體支流流入混合室9’，在此與從混合室9流入的混合氣體進(jìn)一步相混合，由此獲得最終標(biāo)準(zhǔn)氣體。其中在流入混合室9’的流路上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥 10，以控制稀釋氣體在各分支流路之間的分配。也可以將流量調(diào)節(jié)閥10設(shè)置在流入混合室 9的流路上，或者在兩個分支流路上均設(shè)置流量控制器。最終目標(biāo)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物然后或者流經(jīng)控制閥12進(jìn)行各種應(yīng)用，或者可以流經(jīng)控制閥11進(jìn)行排空。本發(fā)明人在實踐中發(fā)現(xiàn)，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的裝置，在配置低濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體(約 10_9 10_6mOl/mOl濃度)時，最終標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度與理論計算濃度(或其他標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度)相比，具有較大的偏差。令人驚訝的是，本發(fā)明通過將稀釋氣體分支成兩路，例如通過流量調(diào)節(jié)閥10將稀釋氣體均分成兩個支流，或者根據(jù)需要按一定比例例如約3 7以及約 4 6等來分成兩個支流，進(jìn)行兩次混合獲得了比一次混合更優(yōu)異的結(jié)果，即兩次混合所得的最終濃度的偏差明顯小于現(xiàn)有技術(shù)的一次混合結(jié)果。當(dāng)然，可以根據(jù)需要將稀釋氣體分成更多個支流，以在更多個混合室中進(jìn)行更多次混合，例如3次、4次混合。不希望拘泥于理論，認(rèn)為這是由于稀釋比(即稀釋氣體與載氣之比)較大，由此稀釋氣體的流量較大，從而導(dǎo)致稀釋氣體與載氣在混合室的不均勻混合，引起最終濃度偏差。而本發(fā)明通過將稀釋氣體分成多個支流，進(jìn)行多次混合，從而降低了稀釋比并使得混合更加充分均勻，由此實現(xiàn)了更好的結(jié)果。圖2為本發(fā)明另一個實施方案的動態(tài)配氣裝置的示意圖。在圖2中，該動態(tài)配氣裝置包括載氣(稀釋氣體)源1 (在圖中示例性地表示為高純氮)、控制閥2、流量控制器3 和4、擴散池5、擴散管6、流量控制器7、控制閥8、混合室9和9’、流量調(diào)節(jié)閥10以及控制閥11和12。為了簡潔起見，此處僅僅說明與圖1中區(qū)別所在。在圖2中，攜帶有目標(biāo)物質(zhì)的載氣離開擴散池6之后，分成兩路。當(dāng)然也可以根據(jù)需要分成更多支流。通過調(diào)節(jié)流量控制器7來控制流入混合室的量。例如，假定從擴散池6流出的量為η (該流量可以通過流量控制器3來精確控制)，可以調(diào)節(jié)流量控制器7，使得流入混合室9的流量為所需的量，例如 n/2、n/3、n/4、n/10、n/100等。假定稀釋氣體的流量(包括流入混合室9和9’的流量)為IOOn (該流量可以通過流量控制器4來精確控制)，如果沒有本發(fā)明的上述分流調(diào)節(jié)，則稀釋比為100 1(即IOOn η)。本發(fā)明通過流量控制器7來調(diào)節(jié)流量，很容易地實現(xiàn)了約 200 1,300 1,400 UlOOO UlOOOO 1 (即 IOOn n/2U00n n/3、100n η/4、 IOOn n/10U00n η/100)等的稀釋比。這意味著可以大范圍調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度，無須調(diào)節(jié)流過擴散池的流量、或者調(diào)節(jié)擴散池的溫度。避免了如上所述的破壞擴散池的溫度平衡、擴散池溫度控制范圍較窄等所帶來的局限。在傳統(tǒng)工藝中，如果通過調(diào)節(jié)稀釋氣體的流量來調(diào)節(jié)最終標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度，例如實現(xiàn)上述稀釋比(假定流入混合室的流量為η，稀釋氣體流量為100η)，則所需稀釋氣體的流量應(yīng)調(diào)整為200η、300η、400η、1000η、10000η。顯然， 需要耗費大量的稀釋氣體，相比于本發(fā)明的方案是明顯低效的。而且，稀釋氣體的量變大之后，容易出現(xiàn)混合不均勻的情況，導(dǎo)致最終標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度存在偏差。下面參照附圖1和2，利用硫化氫作為例子，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明，當(dāng)然這些具體實施例不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制。實施例1 利用圖1的動態(tài)配氣裝置來配置高純氮中的約IOOppb的硫化氫標(biāo)準(zhǔn)氣體采用高純氮氣作為載氣以及稀釋氣源1，高純氮氣經(jīng)過穩(wěn)壓閥2控制壓力；質(zhì)量流量控制器3控制通過擴散池5的載氣流量；質(zhì)量流量控制器4控制稀釋氣體的流量；將硫化氫滲透管6放置在35°C的擴散池5中，其滲透速率為0. 425 μ g/min ；流量調(diào)節(jié)閥10控制進(jìn)入混合室9’的稀釋氣流量；因此出口 11和12的硫化氫濃度可以通過如下計算獲得
β/M式中c——標(biāo)準(zhǔn)氣體理論濃度，單位mol/mol ；β——滲透速率，單位g/min ；M——滲透管中硫化氫分子量，單位g/mol ；此處為34. 08088g/mol ；F3——質(zhì)量流量控制器3控制流量，單位ml/min ；F4——質(zhì)量流量控制器4控制流量，單位ml/min ；P——工作時的環(huán)境大氣壓，單位1 ；R——理想氣體常數(shù)，8. 3145^01- -1 ；
T——工作時的環(huán)境溫度，單位K ；參數(shù)設(shè)置如下載氣流量F3 = 80ml/min,稀釋氣流量F4 = 2700ml/min,流量調(diào)節(jié)閥10控制進(jìn)入混合室9’的部分稀釋氣流量為約2000ml/min ；記錄環(huán)境溫度為300K，環(huán)境大氣壓為103300Pa。結(jié)果出11和12處的硫化氫標(biāo)準(zhǔn)氣體理論濃度為108. 3ppb ；利用總硫分析儀(生產(chǎn)廠家ThermoFisher Scientific)對出口 12處氣體分析，濃度為106. Oppb,
二者相對差偏差為2. 1%。對比實施例利用現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)(一次混合)的動態(tài)配氣裝置來配置高純氮中的約IOOppb的硫化氫標(biāo)準(zhǔn)氣體現(xiàn)有技術(shù)的動態(tài)配氣裝置采用一次混合的方式獲得標(biāo)準(zhǔn)氣體，其原理結(jié)構(gòu)圖與圖 1基本相同，而沒有流量調(diào)節(jié)閥10和第二混合室9’。設(shè)置參數(shù)為將硫化氫滲透管6放置在35°C的擴散池5中，其滲透速率為0. 425 μ g/min ；載氣流量F3 = SOml/min，稀釋氣流量 F4 = 2700ml/min ；記錄環(huán)境溫度為300K，環(huán)境大氣壓為103300Pao結(jié)果出口 11和12處的硫化氫標(biāo)準(zhǔn)氣體理論濃度為108. 3ppb ；利用總硫分析儀對出口 12處氣體分析，濃度為 103. 6ppb，二者相對偏差為4. 3%0如上所述，與對比實施例相比，本發(fā)明實施例1獲得的標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度的偏差明顯降低。實施例2 利用圖2的動態(tài)配氣裝置來配置高純氮中的約400ppb的硫化氫標(biāo)準(zhǔn)氣體采用高純氮氣作為載氣以及稀釋氣源1，高純氮氣經(jīng)過穩(wěn)壓閥2控制壓力；質(zhì)量流量控制器3控制通過擴散池5的載氣流量；質(zhì)量流量控制器4控制稀釋氣體的流量；流量控制器7控制強行放空流量；將硫化氫滲透管6放置在45°C的擴散池5中，其滲透速率為
0.763 μ g/min ；流量調(diào)節(jié)閥10控制進(jìn)入混合室9’的稀釋氣流量。進(jìn)入混合室9的硫化氫的物質(zhì)的量速率通過下式計算
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)10_9 10_6mOl/mOl濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物的動態(tài)配氣系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括在溫度受控的擴散池中提供包含目標(biāo)物質(zhì)的擴散管；使預(yù)定流量的載氣流經(jīng)含有目標(biāo)物質(zhì)的擴散池，使得載氣攜帶目標(biāo)物質(zhì)流出擴散池； 然后使攜帶有目標(biāo)物質(zhì)的載氣流入至少兩個混合室中的第一混合室中；使預(yù)定流量的稀釋氣體分支成至少兩個稀釋氣體分支氣流，其中第一稀釋氣體分支氣流流入所述第一混合室，在此與所述流入混合室的載氣相混合，混合之后所得的第一混合氣體流入第二混合室中；使第二稀釋氣體分支氣流流入所述第二混合室，在此與所述第一混合氣體相混合，從而獲得目標(biāo)物質(zhì)的所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述目標(biāo)物質(zhì)選自SQ^NO2AH3、硫化氫、甲醛、苯、 甲苯和二甲苯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中在所述兩個稀釋氣體分支氣流的流路的至少之一上設(shè)置流量控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述載氣和稀釋氣體是相同的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，所述載氣和稀釋氣體選自氮氣、氦氣、氬氣和二氧化碳。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述擴散池的溫度保持恒定。
7.一種用于生產(chǎn)10_9 10_6mOl/mOl濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物的動態(tài)配氣裝置，所述裝置包括載氣和稀釋氣體源；溫度受控的含有擴散管的擴散池；至少兩個混合室；連接所述擴散池與所述至少兩個混合室中的第一混合室的載氣管道； 連接所述稀釋氣體源與所述至少兩個混合室的稀釋氣體管道； 其中，所述稀釋氣體管道在從所述稀釋氣體源延伸出來之后分成至少兩個稀釋氣體分支管道，其中第一稀釋氣體分支管道與所述第一混合室相連接，第二稀釋氣體分支管道與所述至少兩個混合室中的第二混合室相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，還包括在所述至少兩個稀釋氣體分支管道中至少之一上設(shè)置的流量調(diào)節(jié)閥。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)(10-9～10-6)mol/mol濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物的動態(tài)配氣系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括在溫度受控的擴散池中提供包含目標(biāo)物質(zhì)的擴散管；使預(yù)定流量的載氣流經(jīng)含有目標(biāo)物質(zhì)的擴散池，使得載氣攜帶目標(biāo)物質(zhì)流出擴散池；然后使攜帶有目標(biāo)物質(zhì)的載氣流入至少兩個混合室中的第一混合室中；使預(yù)定流量的稀釋氣體分支成至少兩個稀釋氣體分支氣流，其中第一稀釋氣體分支氣流流入所述第一混合室，在此與所述流入混合室的載氣相混合，混合之后所得的第一混合氣體流入第二混合室中；使第二稀釋氣體分支氣流流入所述第二混合室，在此與所述第一混合氣體相混合，從而獲得目標(biāo)物質(zhì)的所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物。
文檔編號B01F3/02GK102240519SQ20111014040
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者劉新志, 吳海, 胡樹國, 韓橋 申請人:中國計量科學(xué)研究院