[0034] 在第一稀释气体管路3和第二稀释气体管路4上位于音速喷嘴5喷射方向相反的 一侧设有稳压阀16以及压力传感器17。通过稳压阀16使得第一稀释气体管路3和第二 稀释气体管路4内的稀释气体在经过稳压阀16后，压力保持在一定范围内；压力传感器17 用于检测第一稀释气体管路3和第二稀释气体管路4内的稀释气体的压力。
[0035] 优选的，在待稀释气体管路6与第一稀释气体管路3的连通点a和分流稀释装置 与第一稀释气体管路3之间还设有背压阀18,用于控制进入分流稀释装置的混合气体的流 量。
[0036] 上述的音速喷嘴5、质量流量控制器7、双级减压阀12、纯化器13、颗粒物过滤器 14、单级减压阀15、稳压阀16、压力传感器17以及背压阀18均连接于控制系统，由控制系 统控制启闭。
[0037] 本实施例中，稀释气体源1包括至少一个的稀释气体储气罐19,该稀释气体储气 罐19均连通于管路11，向管路11内输送稀释气体；同样的，待稀释气体源2包括装有待稀 释气体的待稀释气体储气罐20,该待稀释气体储气罐20连通于待稀释气体管路6,向待稀 释气体管路6内输送待稀释气体。
[0038] 本实施例中，通过上述结构，既可以连续改变气体的稀释浓度又可以提高出口压 力。具体的，本发明的稀释比范围为（50-10 5)倍，输出流量范围（0. 5-3. 5)L/min。
[0039] 下面通过具体举例对本发明的上述结构（以设定有两个分流稀释装置为前提）的 稀释比例的计算加以说明：
[0040] 本发明稀释比例的计算通过以下公式计算 中：
[0041]N-被稀释气体的稀释倍数；
[0042] C。一被稀释气体稀释前的浓度，单位为mol/mol;
[0043] Q-被稀释气体稀释后的浓度，单位为mol/mol;
[0044] 位于待稀释气体管路6上的质量流量控制器7的流量，单位为mL/min ;
[0045] 其中一个分流稀释装置的质量流量控制器7的流量，单位为mL/min ;
[0046] f3-另外一个分流稀释装置的质量流量控制器7的流量，单位为mL/min ;
[0047] Fi-第一稀释气体管路3上的音速喷嘴5的流量，单位为L/min;
[0048] F2-第二稀释气体管路4上的音速喷嘴5的流量单位为L/min;
[0049] 将参数设置如下：
[0050] 举例 1 4= 5mL/min，f2= 5mL/min，f3=OmL/min(即分流稀释装置与第二稀 释气体管路4不导连通，质量流量控制器7的流量为0)，Fi=lL/min，F2= 3L/min，C。= 10X10 6mol/mol，经计算：
[0052]举例 2 4= 10mL/min，f2= 50mL/min，f3= 500mL/min，FlL/min，F2= 3L/min，CQ= 10X10 6mol/mol，经计算：
[0054]举例 3 4=10mL/min，f2= 50mL/min, f3=500mT,/min,Ft=0· 5L/min，F 2= 0L/ min，CQ= 10X10 6mol/mol，经计算：
[0056] 通过上述举例可以得出，通过本发明的高纯气体稀释系统，能够将浓度为10 6量 级的待稀释气体稀释为浓度为10 9-1〇 11量级的气体，进而实现了既可以连续改变气体的稀 释浓度又可以提高出口压力的目的。
[0057] 实施例2 :
[0058] 本实施例在实施例1的基础上加以改进，具体的：
[0059] 如图2所示，本实施例在第一稀释气体管路3上设有至少一个第一分支管路9,待 稀释气体管路6与第一稀释气体管路3的连通点a位于第一分支管路9与第一稀释气体管 路3的两个连通点b、c之间，本实施例中将第一分支管路9的入口与第一稀释气体管路3 的连通点设置为连通点b，将第一分支管路9的出口与第一稀释气体管路3的连通点设置为 连通点c，连通点a位于连通点b和连通点c之间。当设置为多个第一分支管路9时，外侧 的第一分支管路9包裹内侧的第一分支管路9,且连通点a具体设置在位于最内侧的第一分 支管路9与第一稀释气体管路3的两个连通点b、c之间，当进行气体稀释时，首先待稀释管 路6内的待稀释气体与最内侧的第一分支管路9内的稀释气体相混合，随后混合的气体与 最内侧的第一分支管路9外侧的第一分支管路9内的稀释气体再次混合，以此类推，直至与 最外侧的第一分支管路9内的稀释气体混合后，流向分流稀释装置。本实施例中，第一分支 管路9设置为一个。
[0060] 在第二稀释气体管路4上设有至少一个第二分支管路10,用于将第二稀释气体管 路4内的气体分流，并与分流稀释装置内的气体混合。具体的，分流稀释装置与第二稀释气 体管路4的连通点e位于第二分支管路10与第二稀释气体管路4的两个连通点f、g之间。 本实施例中，将第二分支管路10的入口与第二稀释气体管路4的连通点设置为连通点f，将 第二分支管路10的出口与第二稀释气体管路4的连通点设置为连通点g。当设置多个第二 分支管路10时，外侧的第一分支管路9包裹内侧的第一分支管路9，且所有的分流稀释装置 与第二稀释气体管路4的连通点e均位于最内侧的第二分支管路10与第二稀释气体管路 4的两个连通点f、g之间，以形成对进入分流稀释装置的混合气体的多次稀释，具体原理与 上述第一分支管路9稀释时相类似，不再赘述。
[0061 ] 本实施例中，背压阀18优选的位于最外侧的第一分支管路9与第一稀释气体管路 3的连通点c与分流稀释装置与第一稀释气体管路3的连通点d之间。
[0062] 本实施例的其余结构与实施例1均相同，再次不再赘述。
[0063] 本实施例通过设置第一分支管路9以及第二分支管路10,能够进一步对待稀释气 体多次稀释，进而能够在保持一定流量的前提下，很大程度上提升了稀释比例。
[0064] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对 本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本 发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种超高纯气体稀释系统，其特征在于，包括稀释气体源（1)以及待稀释气体源 (2) ，所述稀释气体源（1)连通有第一稀释气体管路（3)以及第二稀释气体管路（4)，所述第 二稀释气体管路（4)连接有出口（21)，第一稀释气体管路（3)以及第二稀释气体管路（4) 上均设有音速喷嘴（5)，所述待稀释气体源（2)通过待稀释气体管路（6)连通于第一稀释 气体管路（3)，所述待稀释气体管路（6)上设有质量流量控制器（7)，所述第一稀释气体管 路（3)连通有至少一个与第二稀释气体管路（4)连通的分流稀释装置，所述待稀释气体管 路（6)内的气体与第一稀释气体管路（3)内的气体混合后流入分流稀释装置，并通过分流 稀释装置与第二稀释气体管路（4)内的气体混合。2. 根据权利要求1所述的超高纯气体稀释系统，其特征在于，所述分流稀释装置包括 连通于第一稀释气体管路（3)的质量流量控制器（7)，以及与所述质量流量控制器（7)连通 的三通阀（8)，所述三通阀（8)的一个出口连通于第二稀释气体管路（4)。3. 根据权利要求2所述的超高纯气体稀释系统，其特征在于，所述第一稀释气体管路 (3) 上设有至少一个第一分支管路（9)，所述待稀释气体管路（6)与第一稀释气体管路（3) 的连通点位于第一分支管路（9)与第一稀释气体管路（3)的两个连通点之间。4. 根据权利要求3所述的超高纯气体稀释系统，其特征在于，所述第二稀释气体管路 (4) 上设有至少一个第二分支管路（10)，用于将第二稀释气体管路（4)内的气体分流，并与 所述分流稀释装置内的气体混合。5. 根据权利要求4所述的超高纯气体稀释系统，其特征在于，所述分流稀释装置与第 二稀释气体管路（4)的连通点位于第二分支管路（10)与第二稀释气体管路（4)的两个连 通点之间。6. 根据权利要求1所述的超高纯气体稀释系统，其特征在于，所述待稀释气体管路（6) 与第一稀释气体管路（3)的连通点位于音速喷嘴（5)喷射方向的一侧。7. 根据权利要求1所述的超高纯气体稀释系统，其特征在于，所述稀释气体源（1)通过 管路（11)连通于第一稀释气体管路（3)以及第二稀释气体管路（4)，所述管路（11)上沿气 体流向依次设置有双级减压阀（12)、纯化器（13)以及颗粒物过滤器（14);所述待稀释气体 源（2)与质量流量控制器（7)之间设有单级减压阀（15)。8. 根据权利要求7所述的超高纯气体稀释系统，其特征在于，所述第一稀释气体管路 (3)和第二稀释气体管路（4)上位于音速喷嘴（5)喷射方向相反的一侧设有稳压阀（16)以 及压力传感器（17)。9. 根据权利要求5所述的超高纯气体稀释系统，其特征在于，所述第一分支管路（9)出 口与第一稀释气体管路（3)的连通点与所述分流稀释装置与第一稀释气体管路（3)的连通 点之间设有背压阀（18)。10. 根据权利要求1-9任一所述的超高纯气体稀释系统，其特征在于，所述稀释气体源 (1)包括至少一个装有稀释气体的稀释气体储气罐（19)，所述稀释气体储气罐（19)均连通 于管路（11);所述待稀释气体源（2)包括装有待稀释气体的待稀释气体储气罐（20)，所述 待稀释气体储气罐（20)连通于待稀释气体管路（6)。
【专利摘要】本发明公开了一种超高纯气体稀释系统，包括稀释气体源以及待稀释气体源，稀释气体源连通有第一稀释气体管路以及第二稀释气体管路，第二稀释气体管路连接有出口，第一稀释气体管路以及第二稀释气体管路上均设有音速喷嘴，待稀释气体源通过待稀释气体管路连通于第一稀释气体管路，待稀释气体管路上设有质量流量控制器，第一稀释气体管路连通有至少一个与第二稀释气体管路连通的分流稀释装置。本发明通过设置质量流量控制器、音速喷嘴和多个稀释管路，既可以连续改变气体的稀释浓度又可以提高出口压力。通过分离稀释装置进行分流以及多次稀释，实现了在一定流量下，扩大稀释比例范围，既节省了稀释气体的消耗，又可以达到大比例稀释的目的。
【IPC分类】B01F3/02, B01F15/04
【公开号】CN105396476
【申请号】CN201510695362
【发明人】胡树国, 张体强
【申请人】中国计量科学研究院
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年10月22日