專利名稱：一種標氣配制儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及氣體分析領域，特別涉及一種標氣配制儀。
背景技術：
目前我國對垃圾焚燒處理有極大的需求，我國各大城市的垃圾焚燒處理比例也一直在穩(wěn)步提高。然而，垃圾焚燒項目涉及到國家最關心的事情就是環(huán)境保護問題，大量煙氣排入大氣，每年對空氣造成的污染數(shù)以萬噸計。這就需要對垃圾焚燒站進行過程控制，氣體分析系統(tǒng)是這個過程控制的關鍵點。該分析系統(tǒng)的關鍵參考就是標準氣體，即標氣。標氣作為分析儀表的參考，是衡量被測樣氣的基準。現(xiàn)有技術中，標氣通常存放在一個個定濃度的標氣瓶中。目前氣體分析系統(tǒng)使用過程中需要配備多種標氣對儀表進行定期校準，每次標定都要運輸多個標氣瓶到現(xiàn)場，尤其是多組分測量時，更要配備大量標氣，有時，同種氣體需要不同濃度的多瓶標氣，這就需要大量的人力和時間去搬運多個氣瓶，給使用者帶來了極大的不便。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種標氣配制儀，具體實施方案如下一種標氣配制儀，包括設定單元，用于設定配制參數(shù)，所述配制參數(shù)至少包括載氣流量、試劑濃度、標氣濃度，并將設定的參數(shù)輸送給MCU微處理器單元；MCU微處理器單元，用于接收設定單元輸送的配制參數(shù)，并根據(jù)所述配制參數(shù)計算蠕動泵電機轉速和試劑流速，并將所述載氣流量輸送給載氣流量控制單元，將所述蠕動泵電機轉速輸送給所述蠕動泵；載氣流量控制單元，用于從MCU微處理器單元接收所述載氣流量，并根據(jù)所述載氣流量控制載氣傳送過程中的流量，將載氣輸送給標氣生成單元；蠕動泵，用于提取試劑，并根據(jù)從所述MCU微處理器單元得到的蠕動泵電機轉速進行運轉，將試劑按照所述MCU微處理器單元計算得到的試劑流速輸送給標氣生成單元；標氣生成單元，用于根據(jù)從載氣流量控制單元接收到的載氣和從蠕動泵得到的試劑生成標氣。優(yōu)選的，所述標氣生成單元包括加熱單元和汽化混合腔，所述加熱單元用于，將所述汽化混合腔的溫度控制在預設值，使得從蠕動泵得到的試劑進行汽化；汽化混合腔，用于將從載氣流量控制單元接收到的載氣和汽化后的試劑進行混
I=I O優(yōu)選的，所述設定單元為鍵盤和/或觸摸屏。優(yōu)選的，當所述設定單元為鍵盤時，還包括顯示屏，用于顯示所述設定的配制參數(shù)。
優(yōu)選的，所述標氣配制儀還包括與MCU微處理器相連的電子天平，所述電子天平用于測量試劑質量，并將所述測量的結果發(fā)送給所述MCU微處理器，所述MCU微處理器依據(jù)所述測量結果計算試劑的即時流速，并依據(jù)所述即時流速獲得標氣的實時濃度。本發(fā)明實施例公開的標氣配制儀，根據(jù)預先設定的配制參數(shù)，設定載氣流量，并根據(jù)試劑濃度計算得到蠕動泵電機轉速以得到符合配制要求的試劑流速，從而使得按照試劑流速輸入的試劑汽化后，與按照配置參數(shù)設定的載氣流量輸入的載氣進行混合，能夠得到預先設定的標氣濃度的標氣的目的。本發(fā)明公開的標氣配制儀能夠根據(jù)不同的需求配置出不同濃度的標氣，避免了搬運標氣瓶造成的不便，節(jié)省了人力和時間，提高了工作效率。進一步的，由于采用實時配制的方式，避免了配制出的標氣在存放過程中受到環(huán)境影響，標氣濃度發(fā)生變化，造成的標定誤差大的現(xiàn)象發(fā)生。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例公開的一種標氣配制儀的結構示意圖；圖2為圖1所示標氣配制儀的工作原理示意圖；圖3為本發(fā)明實施例公開的又一標氣配制儀的結構示意圖；圖4為圖2所示標氣配制儀的工作原理示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明實施例公開了一種標氣配制儀，其結構如圖1所示，包括設定單元11、MCU 微處理器12、載氣流量控制器13、蠕動泵14和標氣生成單元15，其中設定單元11用于，設定配制參數(shù)，所述配制參數(shù)至少包括載氣流量、試劑濃度、 標氣濃度，并將設定的參數(shù)輸送給MCU微處理器12。本實施例中的設定單元11可以為鍵盤，也可以為觸摸屏，或者同時具有鍵盤和觸摸屏。當設定單元11為觸摸屏時，除了設定配制參數(shù)外，還可將設定的參數(shù)進行顯示，以便于更好的進行控制。而當設定單元為鍵盤時， 設定單元11還可以包括顯示屏，用于顯示設定的配制參數(shù)。MCU微處理器12用于，接收設定單元輸送的配制參數(shù)，并根據(jù)所述配制參數(shù)計算蠕動泵電機轉速和試劑流速，并將所述載氣流量輸送給載氣流量控制器13，將所述蠕動泵電機轉速輸送給所述蠕動泵14。具體的計算過程以水為例進行介紹，液態(tài)水換算成標況下氣體體積公式為V(ml/min氣體流量)=1M4*質量M(g/min液體流速)，由載氣流量和試劑濃度可得出汽化后水的流量，再換算成液體流速；電機轉速是由液體流速和蠕動泵管系數(shù)(不同管徑系數(shù)不同，泵管壓緊程度不同，系數(shù)有細微變化)計算獲得的，公式定義蠕動泵管系數(shù)A=液體流速(g/min)/電機轉速(％)，電機轉速以百分比形式表示，相對于最高轉速的比值，自定義值；A為經驗值，常用管子系數(shù)為1. 5左右；通過換算出來的液體流速和系數(shù)A可求得電機轉速。載氣流量控制器13用于，從MCU微處理器12接收所述載氣流量，并根據(jù)所述載氣流量控制載氣傳送過程中的流量，將載氣輸送給標氣生成單元15。蠕動泵14，用于提取試劑，并根據(jù)從所述MCU微處理器得到的蠕動泵電機轉速進行運轉，將試劑按照所述MCU微處理器計算得到的試劑流速輸送給標氣生成單元15。標氣生成單元15，用于根據(jù)從載氣流量控制器13接收到的載氣和從蠕動泵14得到的試劑生成標氣。本實施例中的標氣生成單元15包括加熱單元151和汽化混合腔152，所述加熱單元151用于，將所述汽化混合腔152的溫度控制在預設值，該預設值與載氣組分或載氣濃度相關，使得從蠕動泵得到的試劑進行汽化，并同時保證載氣不被液化。汽化混合腔152用于，將從載氣流量控制單元接收到的載氣和汽化后的試劑進行
混合ο本實施例公開的標氣配制儀的工作過程示意圖如圖2所示，包括首先，在設定單元設定配制參數(shù)，包括載氣流量、試劑濃度和標氣濃度參數(shù)，標氣濃度參數(shù)為當前需要配制的標氣的濃度，載氣流量為，為了實現(xiàn)當前需要配配制的標氣的濃度而設定的載氣的流動速率，試劑濃度為進行標氣配置的試劑的濃度，試劑通常為水、有機試劑、無機試劑，例如，氯化氫Hcl、氟化氫HF、氨氣NH3、氯化汞Hgcl2等。MCU微處理器將設定的參數(shù)進行計算，得到試劑流速和蠕動泵電機轉速，并將所述載氣流量輸送給載氣流量控制器13，將所述蠕動泵電機轉速輸送給所述蠕動泵14，載氣流量控制器13按照設定的載氣流量控制從載氣口進入的載氣的流量，將載氣輸入到標氣生成單元15，蠕動泵14按照計算出的電機轉速進行運轉，使得試劑可以按照上述計算出的流速進行流動，從而保證進入到標氣生成單元15內的試劑與按照載氣流量進入的載氣進行混合后，生成的標氣的濃度為當前需要配制的濃度。試劑流入標氣生成單元15后，馬上進行汽化，然后與同時進入到標氣生成單元的載氣進行充分混合，混合后的其他從出氣口輸出，即為配制好的標氣。本實施例中載氣和試劑同時進入標氣生成單元，使得汽化后的試劑和載氣能夠充分、均勻的混合，達到更好的混合效果。本發(fā)明實施例公開的標氣配制儀，根據(jù)預先設定的配制參數(shù)，設定載氣流量，并根據(jù)試劑濃度計算得到蠕動泵電機轉速以得到符合配制要求的試劑流速，從而使得按照試劑流速輸入的試劑汽化后，與按照配置參數(shù)設定的載氣流量輸入的載氣進行混合，能夠得到預先設定的標氣濃度的標氣的目的。本發(fā)明公開的標氣配制儀能夠根據(jù)不同的需求配置出不同濃度的標氣，避免了搬運標氣瓶造成的不便，節(jié)省了人力和時間，提高了工作效率。進一步的，由于采用實時配制的方式，避免了配制出的標氣在存放過程中受到環(huán)境影響，標氣濃度發(fā)生變化，造成的標定誤差大的現(xiàn)象發(fā)生。進一步的，本發(fā)明公開的又一標氣配制儀的結構如圖3所示，除包括圖1中所示各個部件外，還包括與MCU微處理器12相連的電子天平16，所述電子天平16用于測量試劑質量，并將所述測量的結果發(fā)送給所述MCU微處理器12，MCU微處理器單元依據(jù)所述測量結果計算試劑的即時流速，并依據(jù)所述即時流速獲得標氣的實時濃度。
由于上述過程中參與計算的蠕動泵管系數(shù)A是個大概值，和實際有偏差，同時，由于蠕動泵管壓緊程度不同，蠕動泵管系數(shù)A也會略有差異，所以，會造成通過計算得到的蠕動泵電機轉速的理論值與實際值之間存在偏差，進一步的，會造成實際試劑流速與計算得到的實際流速存在偏差，最終導致配制的標氣的濃度與需要的濃度有誤差。本實施例公開的標氣配制儀的工作過程示意圖如圖4所示。本實施例公開的標氣配制儀中，通過利用高精度的電子天平，實時測量試劑的質量，將所述測量的結果發(fā)送給所述MCU微處理器，MCU微處理器根據(jù)一定時間內的電子天平測量的質量的差值，計算得到實際的試劑流速，再利用實際試劑流速計算得到出氣口的實時標氣濃度。以水為例，實時標氣濃度Cl = 1244*水的實際流速Vwl (g/min)/(1244*Vwl+ 載氣的實際流量V2)。進一步的，將實時標氣濃度與設定的配制參數(shù)內的標氣濃度進行比較，如果實時標氣濃度高于設定的標氣濃度，可以發(fā)出降低蠕動泵電機轉速的命令，從而降低試劑流速，進而降低實時標氣濃度，使其等于設定的標氣濃度，或者可以預先設定一個實時標氣濃度與設定標氣濃度的可允許差值范圍，與設定標氣濃度的差值處于該可允許差值范圍內的實時標氣濃度，不會影響正常的使用。本實施例中實時標氣濃度，實時試劑流速等參數(shù)都可以通過上述實施例中的顯示器或者觸摸屏進行顯示，以便于更好的進行控制。本實施例公開的標氣配制儀，通過增加的電子天平，實時獲得試劑質量，并由此得到試劑的實際流速，進而得到實時標氣濃度，從而可以實現(xiàn)對實時標氣濃度的檢測，并且， 可以根據(jù)檢測結果，實時調整蠕動泵的電機轉速，從而實現(xiàn)調整實時標氣濃度，使其達到使用要求的目的。使得配制出的標氣具有較高的精度，能夠適應對標氣精度有較高要求的應用的場景。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種標氣配制儀，其特征在于，包括設定單元，用于設定配制參數(shù)，所述配制參數(shù)至少包括載氣流量、試劑濃度、標氣濃度，并將設定的參數(shù)輸送給MCU微處理器單元；MCU微處理器單元，用于接收設定單元輸送的配制參數(shù)，并根據(jù)所述配制參數(shù)計算蠕動泵電機轉速和試劑流速，并將所述載氣流量輸送給載氣流量控制單元，將所述蠕動泵電機轉速輸送給所述蠕動泵；載氣流量控制單元，用于從MCU微處理器單元接收所述載氣流量，并根據(jù)所述載氣流量控制載氣傳送過程中的流量，將載氣輸送給標氣生成單元；蠕動泵，用于提取試劑，并根據(jù)從所述MCU微處理器單元得到的蠕動泵電機轉速進行運轉，將試劑按照所述MCU微處理器單元計算得到的試劑流速輸送給標氣生成單元；標氣生成單元，用于根據(jù)從載氣流量控制單元接收到的載氣和從蠕動泵得到的試劑生成標氣。
2.根據(jù)權利要求1所述的標氣配制儀，其特征在于，所述標氣生成單元包括加熱單元和汽化混合腔，所述加熱單元用于，將所述汽化混合腔的溫度控制在預設值，使得從蠕動泵得到的試劑進行汽化；汽化混合腔，用于將從載氣流量控制單元接收到的載氣和汽化后的試劑進行混合。
3.根據(jù)權利要求1所述的標氣配制儀，其特征在于，所述設定單元為鍵盤和/或觸摸屏。
4.根據(jù)權利要求3所述的標氣配制儀，其特征在于，當所述設定單元為鍵盤時，還包括顯示屏，用于顯示所述設定的配制參數(shù)。
5.根據(jù)權利要求1所述的標氣配制儀，其特征在于，所述標氣配制儀還包括與MCU微處理器相連的電子天平，所述電子天平用于測量試劑質量，并將所述測量的結果發(fā)送給所述MCU微處理器，所述MCU微處理器依據(jù)所述測量結果計算試劑的即時流速，并依據(jù)所述即時流速獲得標氣的實時濃度。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種標氣配制儀，包括設定單元，MCU微處理器單元，載氣流量控制單元，蠕動泵，標氣生成單元。本發(fā)明實施例公開的標氣配制儀，根據(jù)預先設定的配制參數(shù)，設定載氣流量，并根據(jù)試劑濃度計算得到蠕動泵電機轉速以得到符合配制要求的試劑流速，從而使得按照試劑流速輸入的試劑汽化后，與按照配置參數(shù)設定的載氣流量輸入的載氣進行混合，能夠得到預先設定的標氣濃度的標氣的目的。本發(fā)明公開的標氣配制儀能夠根據(jù)不同的需求配置出不同濃度的標氣，避免了搬運標氣瓶造成的不便，節(jié)省了人力和時間，提高了工作效率。
文檔編號G01N33/00GK102323384SQ201110269968
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權日2011年9月13日
發(fā)明者韓占恒 申請人:北京雪迪龍科技股份有限公司