本發(fā)明屬于氣體分析儀校準(zhǔn)檢定技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種動態(tài)稀釋氣體校準(zhǔn)器。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各類氣體分析儀已廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、大氣環(huán)境監(jiān)測、勞動保護(hù)、化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程控制等領(lǐng)域。對各類氣體分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)或檢定，確保其測量值的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，成為技術(shù)監(jiān)督部門義不容辭的職責(zé)。對氣體分析儀進(jìn)行檢測時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)氣體的正確使用時(shí)校準(zhǔn)或檢定的關(guān)鍵。

而隨著氣體分析技術(shù)的發(fā)展，氣體分析儀所能分析的氣體種類越來越多，氣體分析儀的量程也越來越寬，計(jì)量工作人員在進(jìn)行校準(zhǔn)或檢定時(shí)，往往需要準(zhǔn)備多種標(biāo)準(zhǔn)氣體，每種標(biāo)準(zhǔn)氣體還需要有多個(gè)濃度值，這就造成大量的浪費(fèi)，不經(jīng)濟(jì)。另外，在配制靜態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)氣體過程中,很難得到一個(gè)準(zhǔn)確的標(biāo)稱值，這些都給氣體分析儀的校準(zhǔn)檢定工作帶來一定的困難，在對多組分氣體分析儀或氣體監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，這種情況尤其嚴(yán)重。

另外，隨著氣體分析儀技術(shù)的進(jìn)步和精密度的提高，在對氣體分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，通常需要校準(zhǔn)多個(gè)濃度點(diǎn)，以滿足氣體分析儀內(nèi)部擬合曲線的需要，同時(shí)，復(fù)合氣體分析儀的大量使用，需要多種標(biāo)準(zhǔn)氣體混合進(jìn)行標(biāo)定。

目前，計(jì)量部門需要采購大量的不同濃度、不同種類的標(biāo)準(zhǔn)氣體，以滿足氣體分析儀校準(zhǔn)工作的需要，使得氣體分析儀的校準(zhǔn)成本大大提高，也易造成浪費(fèi)。為此，國內(nèi)有關(guān)單位相繼研發(fā)成功了的標(biāo)準(zhǔn)氣體稀釋裝置及多組分動態(tài)配氣系統(tǒng)，但前者僅能對一種標(biāo)準(zhǔn)體進(jìn)行稀釋，且自動化程度不高，輸出氣體流量范圍不大，往往需要配套設(shè)備來進(jìn)行流量控制。后者可同時(shí)配制最多四種標(biāo)準(zhǔn)氣體的混合氣，且輸出流量可控，但還不足于滿足更多組分復(fù)合氣體分析儀的檢定和校準(zhǔn)工作，且該裝置僅限于配制標(biāo)準(zhǔn)氣體，不具有數(shù)據(jù)處理、生成報(bào)告等功能。

且在我國空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展到一定時(shí)期，質(zhì)量保證和質(zhì)量控制工作中存在的問題將顯現(xiàn)出來，影響并制約著我國空氣自動監(jiān)測整體水平的發(fā)展和提高。在質(zhì)量保證和控制中最核心的儀器設(shè)備就是動態(tài)氣體校準(zhǔn)儀，該儀器具有比值追蹤和稀釋倍數(shù)法校準(zhǔn)功能，目前的進(jìn)口動態(tài)氣體校準(zhǔn)儀設(shè)計(jì)為兩個(gè)質(zhì)量流量計(jì)，一個(gè)是0-10l用于計(jì)量零空氣流量的質(zhì)量流量計(jì)，另一個(gè)是0-100ml用于計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)氣流量的質(zhì)量流量計(jì)，各種監(jiān)測儀的標(biāo)準(zhǔn)氣依次通過兩個(gè)流量計(jì)后稀釋校準(zhǔn)。該設(shè)備目前我國主要依賴進(jìn)口，而進(jìn)口設(shè)備設(shè)計(jì)理念幾十年并不發(fā)展，已很難適應(yīng)我國幅員遼闊，監(jiān)測儀器總量巨大的國情現(xiàn)狀，導(dǎo)致在使用現(xiàn)行的校準(zhǔn)設(shè)備校準(zhǔn)時(shí)，花費(fèi)時(shí)間長，氣體消耗大，不同標(biāo)準(zhǔn)氣反復(fù)混用一個(gè)氣路造成污染和腐蝕，操作不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種能夠自動配置不同種類不同濃度，且標(biāo)準(zhǔn)氣體的精度高，穩(wěn)定性好的標(biāo)準(zhǔn)氣體，從而使氣體分析儀校準(zhǔn)工作變得容易，操作簡單的動態(tài)稀釋氣體校準(zhǔn)器。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種動態(tài)稀釋氣體校準(zhǔn)器，包括多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)氣源、稀釋氣源、臭氧發(fā)生器、光度計(jì)和配氣裝置，多個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)氣源的出口均設(shè)置有第一閥門，且所述標(biāo)準(zhǔn)氣源通過管道連通配氣裝置，所述標(biāo)準(zhǔn)氣源與配氣裝置之間的管道上還依次連接有第一壓力傳感器和第一質(zhì)量流量控制器；所述稀釋氣源的出氣口設(shè)置有第二閥門，且稀釋氣源的出氣端連接有第一稀釋氣源接口和第二稀釋氣源接口，所述第一稀釋氣源接口通過管道連通配氣裝置，所述第一稀釋氣源接口與配氣裝置之間的管道上還依次連接有第二壓力傳感器和第二質(zhì)量流量控制器，所述第二稀釋氣源接口通過管道連通臭氧發(fā)生器，所述第二稀釋氣源接口與所述臭氧發(fā)生器之間的管道上依次連接有第三閥門、第三壓力傳感器，所述臭氧發(fā)生器的出氣口通過管道連接配氣裝置，所述臭氧發(fā)生器和配氣裝置之間的管道上依次連接有光度計(jì)、流量計(jì)和三通閥，所述三通閥的一端連接泵的進(jìn)氣口，所述泵的出氣口連接排空裝置，所述三通閥另一端連接配氣裝置，所述配氣裝置的出氣口連接標(biāo)氣輸出總管，所述標(biāo)氣輸出總管連接氣體分析儀。

優(yōu)選地，其中所述配氣裝置包括單片機(jī)控制器，所述第一閥門、第一壓力感應(yīng)器、第一質(zhì)量流量控制器、第二閥門、第二壓力感應(yīng)器、第二質(zhì)量流量控制器、第三閥門、第三壓力感應(yīng)器、臭氧發(fā)生器、光度計(jì)、流量計(jì)、三通閥和泵均與所述單片機(jī)控制器電連接。

優(yōu)選地，其中所述單片機(jī)控制器包括觸屏顯示模塊、開關(guān)模塊、存儲模塊、電源模塊、通訊模塊以及多通道a/d轉(zhuǎn)換模塊，所述觸屏顯示模塊、開關(guān)模塊、存儲模塊、電源模塊、通訊模塊以及多通道a/d轉(zhuǎn)換模塊均與所述單片機(jī)控制器電連接。

優(yōu)選地，其中所述通訊模塊為無線通訊模塊，所述無線通訊模塊連接有云監(jiān)控平臺，所述云監(jiān)控平臺連接用戶通訊終端。

優(yōu)選地，其中所述無線通訊模塊為藍(lán)牙模塊、wifi模塊、zigbee或2g/3g/4g模塊中的一種。

優(yōu)選地，其中所述用戶通訊終端為pc機(jī)、安卓手機(jī)、蘋果手機(jī)、平板或筆記本電腦中的一種。

優(yōu)選地，其中所述單片機(jī)控制單元還包括報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊為蜂鳴器和發(fā)光管組成的聲光報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊與所述單片機(jī)控制單元電連接。

優(yōu)選地，其中所述稀釋氣源的進(jìn)氣口還設(shè)置有預(yù)處理系統(tǒng)，所述預(yù)處理系統(tǒng)包括依次連接的疏水過濾器、取樣泵、控制閥、穩(wěn)流閥和進(jìn)樣流量計(jì)，所述疏水過濾器連接有蠕動泵。

優(yōu)選地，其中所述標(biāo)準(zhǔn)氣源為不同種類的標(biāo)準(zhǔn)氣體，且標(biāo)準(zhǔn)氣源的數(shù)量為4～8個(gè)。

另一方面，本發(fā)明還提供一種氣體分析儀，包括如前所述的動態(tài)稀釋氣體校準(zhǔn)器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明所提供的動態(tài)稀釋氣體校準(zhǔn)器，通過在標(biāo)準(zhǔn)氣源和稀釋氣源與配氣裝置之間設(shè)置質(zhì)量流量控制器，能夠精確控制標(biāo)氣和稀釋氣(零氣)的流量配比，產(chǎn)生ppb-ppm級的標(biāo)氣；臭氧發(fā)生器可產(chǎn)生100ppb-6ppm的臭氧標(biāo)氣，且采用光度計(jì)對臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧量和輸出的臭氧量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督和控制，使得輸出的臭氧標(biāo)氣的精度好，穩(wěn)定性高；具體使用時(shí)，其可用于環(huán)境空氣分析儀和污染監(jiān)測分析儀的校準(zhǔn)，使用戶配制的氣體濃度系列具有很寬的范圍，且該較準(zhǔn)器可以連接4個(gè)以上外部標(biāo)準(zhǔn)氣源鋼瓶(8個(gè)可選)，對這些帶有稀釋氣源的標(biāo)準(zhǔn)氣，按次序進(jìn)行精確稀釋。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供的動態(tài)稀釋氣體校準(zhǔn)器的主體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所提供的動態(tài)稀釋氣體校準(zhǔn)器中一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中預(yù)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所提供的動態(tài)稀釋氣體校準(zhǔn)器的工作原理圖。

其中：1、標(biāo)準(zhǔn)氣源；11、第一閥門；12、第一壓力傳感器；13、第一質(zhì)量流量控制器；2、稀釋氣源；21、第二閥門；22、第二壓力傳感器；23、第二質(zhì)量流量控制器；24、第三閥門；25、第三壓力傳感器；3、臭氧發(fā)生器；31、光度計(jì)；32、流量計(jì)；33、泵；34、三通閥；35、排空裝置；4、配氣裝置；41、單片機(jī)控制器；411、觸屏顯示模塊；412、開關(guān)模塊；413、存儲模塊；414、電源模塊；415、報(bào)警模塊；416、通訊模塊；417、云監(jiān)控平臺；418、用戶通訊模塊；5、標(biāo)氣輸出總管；51、排空管；52、標(biāo)準(zhǔn)氣管；61、疏水過濾器；62、取樣泵；63、控制閥；64、穩(wěn)流閥；65、進(jìn)樣流量計(jì)；66、蠕動泵。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明中如涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。

在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“連接”、“固定”等應(yīng)做廣義理解，例如，“固定”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種動態(tài)稀釋氣體校準(zhǔn)器，包括多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)氣源1、稀釋氣源2、臭氧發(fā)生器3、光度計(jì)31和配氣裝置4，所述標(biāo)準(zhǔn)氣源1為氣體分析儀標(biāo)準(zhǔn)提供校準(zhǔn)用的不同種類的標(biāo)準(zhǔn)氣體(簡稱標(biāo)氣)，所述稀釋氣源2為氣體分析儀標(biāo)準(zhǔn)提供校準(zhǔn)用的稀釋氣體(簡稱零氣)，多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)氣源1的出口均設(shè)置有第一閥門11，第一閥門11分別控制標(biāo)準(zhǔn)氣源1的開關(guān)，且標(biāo)準(zhǔn)氣源通過管道連通配氣裝置4，標(biāo)準(zhǔn)氣源1與配氣裝置4之間的管道上還依次連接有第一壓力傳感器12和第一質(zhì)量流量控制器13，具體使用時(shí)，通過控制第一閥門11控制標(biāo)準(zhǔn)氣源1的開關(guān)或者閉合，然后通過第一壓力傳感器12和第一質(zhì)量流量控制器13對標(biāo)準(zhǔn)氣源1到配氣裝置4中的標(biāo)氣的壓力、流量進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，為提供精度高，穩(wěn)定性好的標(biāo)氣提供技術(shù)支持；稀釋氣源2的出氣口設(shè)置有第二閥門21，第二閥門21控制稀釋氣源的開關(guān)，且稀釋氣源2的出氣端連接有第一稀釋氣源接口和第二稀釋氣源接口，第一稀釋氣源接口連接第一稀釋氣源，的人稀釋氣源接口連接第二稀釋氣源，第一稀釋氣源接口通過管道連通配氣裝置4，第一稀釋氣源接口與配氣裝置4之間的管道上還依次連接有第二壓力傳感器22和第二質(zhì)量流量控制器23，具體使用時(shí)，通過控制第二閥門21控制稀釋氣源2的開關(guān)或者閉合，然后通過第二壓力傳感器22和第二質(zhì)量流量控制器23對第一稀釋氣源2到配氣裝置中的標(biāo)氣的壓力、流量進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，為提供精度高，穩(wěn)定性好的標(biāo)氣提供技術(shù)支持；第二稀釋氣源通過管道連通臭氧發(fā)生器3，第二稀釋氣源接口與臭氧發(fā)生器3之間的管道上依次連接有第三閥門24、第三壓力傳感器25，第三閥門24的設(shè)置用于控制第二稀釋氣源進(jìn)入臭氧發(fā)生器3的開關(guān)，通過第三壓力傳感器25對進(jìn)入臭氧發(fā)生器3的第二稀釋氣源的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)；臭氧發(fā)生器3的出氣口通過管道連接配氣裝置4，臭氧發(fā)生器3和配氣裝置4之間的管道上依次連接有光度計(jì)31、流量計(jì)32和三通閥34，該三通閥34的一端連接泵33的進(jìn)氣口，所述泵33的出氣口連接排空裝置35，該三通閥的另一端連接配氣裝置4，具體使用時(shí)，通過光度計(jì)31實(shí)時(shí)監(jiān)測臭氧發(fā)生器3產(chǎn)生臭氧的量和輸出的臭氧量，同時(shí)通過流量計(jì)32控制輸出光度計(jì)31的臭氧的量，泵33的設(shè)置用于抽取光度計(jì)測量室內(nèi)的氣體，保證測量的正常進(jìn)行，配氣裝置4的出氣口連接標(biāo)氣輸出總管5，該標(biāo)氣輸出總管5包括排空管51和標(biāo)準(zhǔn)氣管52，標(biāo)氣輸出總管5中的標(biāo)準(zhǔn)氣管52連接氣體分析儀，各個(gè)管道輸送過來的標(biāo)準(zhǔn)氣源和(或)稀釋氣源在配氣裝置4的完成配合后，通過標(biāo)氣輸出總管5中的標(biāo)準(zhǔn)氣管52輸送至氣體分析儀使用

優(yōu)選地，在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中，其中所述標(biāo)準(zhǔn)氣源為不同種類的標(biāo)準(zhǔn)氣體，且標(biāo)準(zhǔn)氣源的數(shù)量為4～8個(gè)，節(jié)約了成本，簡便了檢測流程。

實(shí)施例2

如圖3所示，本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，在配氣裝置4還設(shè)置有單片機(jī)控制器41，所述單片機(jī)控制器41包括觸屏顯示模塊411、開關(guān)模塊412、存儲模塊413、電源模塊414、通訊模塊416以及多通道a/d轉(zhuǎn)換模塊，所述觸屏顯示模塊411、開關(guān)模塊412、存儲模塊413、電源模塊414、通訊模塊416以及多通道a/d轉(zhuǎn)換模塊均與所述單片機(jī)控制器41電連接，其中觸屏顯示模塊411為配氣裝置4提供觸屏輸入及顯示輸出，開關(guān)模塊412控制配氣裝置4的啟閉，存儲模塊413存儲各種信息，電源模塊414為單片機(jī)控制器41提供電源，通訊模塊416收發(fā)信號，多通道a/d轉(zhuǎn)換模塊將質(zhì)量流量控制器的質(zhì)量流量信號轉(zhuǎn)換為電壓電流信號；第一閥門11、第一壓力感應(yīng)器12、第一質(zhì)量流量控制器13、第二閥門21、第二壓力感應(yīng)器22、第二質(zhì)量流量控制器23、第三閥門24、第三壓力感應(yīng)器25、臭氧發(fā)生器3、光度計(jì)31、流量計(jì)32、三通閥34和泵33均與所述單片機(jī)控制器41電連接，單片機(jī)控制器41的設(shè)置實(shí)現(xiàn)了校準(zhǔn)器對第一閥門11、第一壓力感應(yīng)器12、第一質(zhì)量流量控制器13、第二閥門21、第二壓力感應(yīng)器22、第二質(zhì)量流量控制器23、第三閥門24、第三壓力感應(yīng)器25、臭氧發(fā)生器3、光度計(jì)31、流量計(jì)32、三通閥34和泵33等的精確控制，大大提高了該校準(zhǔn)器的自動化程度和配合氣體的精確度。

優(yōu)選地，在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中，其中通訊模塊416為無線通訊模塊，所述無線通訊模塊連接有云監(jiān)控平臺417，所述云監(jiān)控平臺417連接用戶通訊終端418，無線通訊模塊為藍(lán)牙模塊、wifi模塊、zigbee或2g/3g/4g模塊中的一種，用戶通訊終端418為pc機(jī)、安卓手機(jī)、蘋果手機(jī)、平板或筆記本電腦中的一種，無線通訊模塊的設(shè)置使得本發(fā)明所提供的動態(tài)稀釋氣體校準(zhǔn)器實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控，使用者可以通過用戶通訊終端418隨時(shí)訪問云監(jiān)控平臺417實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，隨時(shí)查看單片機(jī)控制器41中的各個(gè)技術(shù)參數(shù)值，同時(shí)還可多用戶登錄，無需布線，操作簡單且容易部署。

優(yōu)選地，在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中，其中單片機(jī)控制器41還包括報(bào)警模塊415，報(bào)警模塊415為蜂鳴器和發(fā)光管組成的聲光報(bào)警模塊，報(bào)警模塊415與單片機(jī)控制器41電連接。具體使用時(shí)，通過單片機(jī)控制器41中的觸屏顯示模塊411對校準(zhǔn)器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)反饋的參數(shù)值超過或者低于設(shè)定的報(bào)警限制時(shí)，單片機(jī)控制器41則控制發(fā)光二極管閃爍并且蜂鳴器報(bào)警對設(shè)定值超限情況進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)傳送到云監(jiān)控平臺417，對反饋的參數(shù)值超限進(jìn)行預(yù)警。

實(shí)施例3

如圖2所示，本實(shí)施例在實(shí)施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上，在稀釋氣源2的進(jìn)氣口還設(shè)置有預(yù)處理系統(tǒng)，所述預(yù)處理系統(tǒng)包括依次連接的用于對稀釋氣源進(jìn)行除濕除水的疏水過濾器61、用于抽取稀釋氣源2的取樣泵62、用于控制稀釋氣源2流量的控制閥63、用于穩(wěn)定進(jìn)入稀釋氣源2的穩(wěn)流閥64和用于顯示進(jìn)入稀釋氣源2的氣體流量的進(jìn)樣流量計(jì)65，疏水過濾器61連接有蠕動泵66，該蠕動泵66用于排除疏水過濾器61中的冷卻水，通過在稀釋氣源2的預(yù)處理流路上進(jìn)行除濕、凈化以及穩(wěn)定、精準(zhǔn)的流量控制，使得稀釋氣源時(shí)不受其他干擾因素影響，使得檢測結(jié)果更準(zhǔn)確，精度更高；

實(shí)施例4

本發(fā)明在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，還提供了一種氣體分析儀，包括如前所述的動態(tài)稀釋氣體校準(zhǔn)器。本發(fā)明通過提供一種氣體分析儀為充分利用動態(tài)稀釋氣體校準(zhǔn)器，并將該動態(tài)稀釋氣體校準(zhǔn)器應(yīng)用于環(huán)境空氣分析儀和污染監(jiān)測分析儀的校準(zhǔn)提供有力的結(jié)構(gòu)支持。本實(shí)施例中氣體分析儀亦具有上述動態(tài)稀釋氣體校準(zhǔn)器所具備的技術(shù)特點(diǎn)。

以上，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。