一種臭氧標準氣體發生及檢定裝置的製造方法
2023-07-11 13:21:21 1
專利名稱:一種臭氧標準氣體發生及檢定裝置的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種臭氧標準氣體發生及檢定裝置，包括高濃度臭氧發生模塊、低濃度臭氧發生模塊、零點參考氣路、混合歧管和臭氧檢測模塊；高濃度臭氧發生模塊和低濃度臭氧發生模塊分別連接到混合歧管的入氣口，混合歧管上設有用於排出臭氧標準氣的第一出氣口和用於排出臭氧檢測氣的第二出氣口，第二出氣口通過第一三通閥連接到臭氧檢測模塊的兩個進氣口；零點參考氣路通過第二三通閥也連接到臭氧檢測模塊的兩個進氣口。本實用新型具有全量程覆蓋、結構簡單、輸出精度高等優點。
【專利說明】
一種臭氧標準氣體發生及檢定裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及臭氧檢定校準及環境監測領域，具體涉及一種臭氧標準氣體發生及檢定裝置。
【背景技術】
[0002]在臭氧檢定校準領域，由於國內和國際上有著不同的要求，在國際上的臭氧標準氣體發生及檢定裝置不包含高濃度(Ιμπιο?.mol-1?500μπιο1.mol_l)量程範圍，在國內的高濃度臭氧標準氣體發生及檢定裝置也不夠成熟，而且國內的高濃度量程範圍和低濃度(O-1ymol.mol-Ι)量程範圍是分開成兩臺儀器，這就要求用戶在全量程臭氧檢定時，需要在高低兩臺儀器間切換而降低檢定效率。國內相關裝置的高濃度範圍內的Iymol.πι01-1?20μmo I.mol-1這一段採用紫外照射的方法發生，而20μηιο1.mol-l~500ymol.mol-1這一段採用高壓電暈放電的方法，這種設計存在結構複雜、成本高和穩定時間長等不足。
【實用新型內容】
[0003]針對上述問題本實用新型的目的在於提供一種全量程(O?500μπιΟ1.mol-1)覆蓋、結構簡單、成本低、輸出精度高、穩定時間短、操作簡便的臭氧標準氣體發生及檢定裝置，技術方案如下:
[0004]—種臭氧標準氣體發生及檢定裝置，包括高濃度臭氧發生模塊、低濃度臭氧發生模塊、零點參考氣路、混合歧管和臭氧檢測模塊;高濃度臭氧發生模塊和低濃度臭氧發生模塊分別連接到混合歧管的入氣口，混合歧管上設有用於排出臭氧標準氣的第一出氣口和用於排出臭氧檢測氣的第二出氣口，第二出氣口通過第一三通閥連接到臭氧檢測模塊的兩個進氣口 ；零點參考氣路通過第二三通閥也連接到臭氧檢測模塊的兩個進氣口。
[0005]進一步的，所述高濃度臭氧發生模塊包括氮空一體機，氮空一體機入氣口連通環境空氣，出氣口一條支路依次通過減壓穩壓閥A和質量流量計A連接到電暈放點裝置入氣口，另一條支路依次通過減壓穩壓閥B和質量流量計B也連接到電暈放電裝置入氣口 ；電暈放電裝置出氣口的氣路與調節氣路匯合後連接到混合歧管的入氣口。
[0006]更進一步的，所述調節氣路包括順次接通到環境空氣的質量流量計D和減壓穩壓閥D ο
[0007]更進一步的，所述電暈放電裝置的出氣口還連接有用於排空氣體的質量流量計C。
[0008]更進一步的，所述低濃度臭氧發生模塊包括相互連接的減壓穩壓閥C和紫外照射裝置，減壓穩壓閥C進氣口連通環境空氣，紫外照射裝置出氣口連接到混合歧管的入氣口。
[0009]更進一步的，所述零點參考氣路包括連通環境空氣的減壓穩壓閥E。
[0010]更進一步的，所述混合歧管的第一出氣口和第二出氣口結構對稱。
[0011]更進一步的，所述的電暈放電裝置和紫外照射裝置還連接有溫控裝置。
[0012]更進一步的，還包括連接到臭氧檢測裝置出氣口的負壓真空氣慄。
[0013]本實用新型的有益效果是:
[0014](I)本實用新型能夠覆蓋高濃度和低濃度全量程的臭氧標準氣體輸出，使用更簡單；
[0015](2)本實用新型採用質量流量計，可以將流量溯源到0.1%的流量基準上，實現流量精確測量；
[0016](3)本實用新型採用的混合歧管設置成高度對稱結構，提高了標準氣濃度輸出的真實性；
[0017](4)本實用新型氮空一體機以環境空氣為原料製備氮氣和乾燥空氣，代替了傳統的鋼瓶氣，降低了搬運和原料氣成本。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型臭氧標準氣體發生及檢定裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0020]如圖1所示，一種臭氧標準氣體發生及檢定裝置，包括高濃度臭氧發生模塊、低濃度臭氧發生模塊、零點參考氣路、混合歧管和臭氧檢測模塊;高濃度臭氧發生模塊和低濃度臭氧發生模塊分別連接到混合歧管的入氣口，混合歧管上設有用於排出臭氧標準氣的第一出氣口和用於排出臭氧檢測氣的第二出氣口，第二出氣口通過第一三通閥連接到臭氧檢測模塊的兩個進氣口；零點參考氣路通過第二三通閥也連接到臭氧檢測模塊的兩個進氣口。[0021 ]高濃度臭氧發生模塊和低濃度臭氧發生模塊產生的高低濃度的臭氧分時通入所述混合歧管中，混合歧管第二出氣口出來的氣體與零點參考氣交叉通入臭氧檢測模塊中，經臭氧檢測模塊反饋控制得到的穩定的臭氧標準氣體通過混合歧管第一出氣口輸出。
[0022]為提高了標準氣濃度輸出的真實性，混合歧管的第一出氣口和第二出氣口設置為高級對稱結構。
[0023]其中高濃度臭氧發生模塊包括氮空一體機，氮空一體機入氣口連通環境空氣，出氣口一條支路依次通過減壓穩壓閥A和質量流量計A連接到電暈放點裝置入氣口，另一條支路依次通過減壓穩壓閥B和質量流量計B也連接到電暈放電裝置入氣口；電暈放電裝置出氣口的氣路與調節氣路匯合後連接到混合歧管的入氣口。其中，調節氣路包括順次接通到環境空氣的質量流量計D和減壓穩壓閥D。
[0024]氮空一體機抽取環境中的空氣並分離得到氮氣和乾燥空氣，氮氣流經減壓穩壓閥A和質量流量計A，乾燥空氣流經減壓穩壓閥B和質量流量計B，兩路氣體經過配比之後通入電暈放電裝置，電暈放電裝置出來的氣體與流經所述減壓穩壓閥D、質量流量計D的氣體混合，得到可控的高濃度臭氧，濃度範圍在Iwi1l.mol-l~20ymol.mol-1 ο
[0025]本實施例用氮空一體機代替了傳統的鋼瓶氣，以環境空氣為原料自動分離產生氮氣和乾燥空氣，可以降低搬運和原料氣成本。氮空一體機採用HA-500。
[0026]為了方便調節合適的氣體流量，電暈放電裝置的出氣口還連接有用於排空氣體的質量流量計C，電暈放電裝置出來的氣體經過質量流量計C排空，排空後的氣體再與流經所述減壓穩壓閥D、質量流量計D的氣體混合。
[0027]其中，低濃度臭氧發生模塊包括相互連接的減壓穩壓閥C和紫外照射裝置，減壓穩壓閥C進氣口連通環境空氣，紫外照射裝置出氣口連接到混合歧管的入氣口。紫外照射裝置接收經過減壓穩壓閥C的空氣後得到可控的低濃度臭氧，濃度範圍在Ομπιο?.mol-1-Ιμmo I.mol-10
[0028]其中零點參考氣路包括連通環境空氣的減壓穩壓閥E，即經過減壓穩壓閥E的一路氣體作為臭氧檢測模塊的零點參考氣，零點參考氣中臭氧含量視為零，用來作為臭氧濃度檢測的參考。
[0029]臭氧檢測裝置出氣口連接負壓真空氣慄，型號為JRC243，臭氧檢測模塊出來的尾氣通過氣慄排空。另外，質量流量計為M6080B，混合歧管材料為(C2F4)n。
[0030]本實用新型還針對臭氧不穩定易分解的特性，專門對電暈放電裝置和紫外照射裝置進行了精細的溫度控制，以保證臭氧發生的穩定性。所以電暈放電裝置和紫外照射裝置還連接有溫控裝置，溫溼度控制的傳感器為PT100。在控制方面，可採用反饋過程控制，以控制原料氣中氧氣含量、臭氧排空流量和稀釋氣比例的方法來控制臭氧濃度，這種調控方法可以降低穩定時間。
[0031]使用時，環境氣體經氮空一體機後得到的氮氣和乾燥空氣進入質量流量計，質量流量計的流量信號經過多點校準溯源到0.1%的流量基準上，從而提高了氣體流量的測量精度。臭氧檢測氣和零點參考氣交叉進入臭氧檢測模塊，臭氧檢測模塊採用雙光路設計，以紫外分光光度法為原理，進一步提高臭氧濃度的測量精度。混合歧管採用高度對稱設計，該結構能夠將進入臭氧檢測模塊的一路氣和輸出的臭氧標準氣至於相同的條件中，從而保證了兩路氣體的一致性，也提高了臭氧測量的真實性。
[0032]本實施例將電暈放電裝置和紫外照射裝置同時集中在臭氧發生模塊中，電暈放電裝置和紫外照射裝置出來的氣體分時公用同一個混合歧管。另外，本實施例首次實現採用電暈放電產生lwnol.mol-1?20μηιο1.mol_l範圍內的臭氧，即實現了Ιμπιο?.mol_l?500μmo I.mol-1範圍內的臭氧輸出全部採用電暈放電的方法，而且將00?Ιμπιο?.mol_l和1μmo I.mol-1?500μηιο1.mol_l的臭氧輸出集成在同一臺裝置中，從而降低了開發成本，簡化了結構設計，提高了裝置的可操作性。
[0033]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種臭氧標準氣體發生及檢定裝置，其特徵在於，包括高濃度臭氧發生模塊、低濃度臭氧發生模塊、零點參考氣路、混合歧管和臭氧檢測模塊;高濃度臭氧發生模塊和低濃度臭氧發生模塊分別連接到混合歧管的入氣口，混合歧管上設有用於排出臭氧標準氣的第一出氣口和用於排出臭氧檢測氣的第二出氣口，第二出氣口通過第一三通閥連接到臭氧檢測模塊的兩個進氣口；零點參考氣路通過第二三通閥也連接到臭氧檢測模塊的兩個進氣口。2.根據權利要求1所述的臭氧標準氣體發生及檢定裝置，其特徵在於，所述高濃度臭氧發生模塊包括氮空一體機，氮空一體機入氣口連通環境空氣，出氣口 一條支路依次通過減壓穩壓閥A和質量流量計A連接到電暈放點裝置入氣口，另一條支路依次通過減壓穩壓閥B和質量流量計B也連接到電暈放電裝置入氣口；電暈放電裝置出氣口的氣路與調節氣路匯合後連接到混合歧管的入氣口。3.根據權利要求2所述的臭氧標準氣體發生及檢定裝置，其特徵在於，所述調節氣路包括順次接通到環境空氣的質量流量計D和減壓穩壓閥D。4.根據權利要求2所述的臭氧標準氣體發生及檢定裝置，其特徵在於，所述電暈放電裝置的出氣口還連接有用於排空氣體的質量流量計C。5.根據權利要求2所述的臭氧標準氣體發生及檢定裝置，其特徵在於，所述低濃度臭氧發生模塊包括相互連接的減壓穩壓閥C和紫外照射裝置，減壓穩壓閥C進氣口連通環境空氣，紫外照射裝置出氣口連接到混合歧管的入氣口。6.根據權利要求1所述的臭氧標準氣體發生及檢定裝置，其特徵在於，所述零點參考氣路包括連通環境空氣的減壓穩壓閥E。7.根據權利要求1所述的臭氧標準氣體發生及檢定裝置，其特徵在於，所述混合歧管的第一出氣口和第二出氣口結構對稱。8.根據權利要求5所述的臭氧標準氣體發生及檢定裝置，其特徵在於，所述的電暈放電裝置和紫外照射裝置還連接有溫控裝置。9.根據權利要求1所述的臭氧標準氣體發生及檢定裝置，其特徵在於，還包括連接到臭氧檢測裝置出氣口的負壓真空氣慄。
【文檔編號】G01N33/00GK205720147SQ201620357881
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月26日
【發明人】王顯建, 袁華明, 王維康
【申請人】中國測試技術研究院化學研究所