专利名称：一种气囊式气体密度稳定器及其工作方法
技术领域：
本发明涉及一种气体密度稳定器及其工作方法，尤其是一种气囊式气体密 度稳定器及其工作方法。
(二)
背景技术：
流气式正比计数器是波长散射x荧光光谱仪探测器中最常用的一种.流气 式正比计数器是以某种气体在x射线照射下产生电离而形成电脉冲为依据的核 辐射探测器。在外加高电压下，由x射线光子所引起的每个电子只发生一次雪
崩，且这种雪崩限制于阳极丝附近的区域内，这样各个雪崩之间不发生任何相 互作用。雪崩次数基本上与气体初始电离对的数目相同，由于所有电子都被收
集，故收集的总电荷数正比于x射线光子的能量。电流脉冲幅度与初始电离成
正比，在正比区中，输出脉冲幅度与入射线能量成正比，其比例系数与探测器 所充气体气压、外加电压和计数器结构有关。在外加电压稳定时，这一正比关 系也相当稳定，因而可以得到较好的分辨率。同时脉冲幅度较大，便于电路处
理，更有利于测量某些能量较低、电离密度较小的x射线荧光。另外它寿命长、
体积小、重量轻并在常温下工作，能量分辨率优于其他类型计数器，因而被广 泛应用。
正比计数器中的流气对探测器有着很大的影响气体放大倍数与电子和气
体分子碰撞的平均自由路程有关。平均自由路程小，电子在向阳极移动的过程 中得到的加速度小，气体放大倍数也较小。电子的平均自由路程随气体密度的 增加而减少，故气体密度愈大，气体放大倍数愈小。气体密度变化1%，可引起
输出脉冲幅度变化5%。在一定温度下，充气压力愈高，计数器的阀电压也愈高， 为得到相同的气体放大倍数，工作电压就必须升高。但为了增加气体对X射线 的阻止本领、提高探测效率。充气压力也不能太小。增高充气压力在一定程度 上可提高对短波X射线的探测效率。当压力一定时，气体密度与温度成反比。 在流气型正比计数器的情况下，室温变化1°C可引起输出脉冲幅度变化2. 6%。
以往解决气体密度稳定的方法是通过恒温加稳压两套独立的装置分别控制 的，结构复杂庞大，仅仅是气体稳压器，而不是真正意义的气体密度稳定器。
(三)
发明内容
本发明的目的在于设计一种气囊式气体密度稳定器及其工作方法，它是一 种以预充气体作为参比，实时对气路中气体密度偏差作反馈矫正的机械装置，
可以稳定波长散射x荧光光谱仪流气式正比计数器中流动气体的密度，从而稳 定正比计数器输出脉冲的幅度，提高x荧光光谱仪分析的精度，达到稳定流动
气体的密度的目的。
本发明的技术方案 一种气囊式气体密度稳定器，其特征在于它包括壳体、 气囊、气室、进气口、气嘴、气嘴销、杠杆、出气口及联杆；其中，气囊中预 充一定压力的待测气体并置于密闭壳体内，其一端固定在壳体的上，另一端连 接在联杆上；所说的上有进气口和出气口，进气口在气室内的一侧有气嘴；所 说的杠杆的一端安装在气室内，中部连接联杆，另一端连接与气室的进气口的 气嘴相对应的气嘴销。
上述所说的气囊为用铜质波纹管做成的气囊。
上述所说的气囊与壳体间的固定是依可改变气囊长度的调节螺母和弹簧固定。
上述所说的杠杆上安装有螺栓。
一种气囊式气体密度稳定器的工作方法，其特征在于它包括以下步骤-
(1) 预充一定压力的待测气体于气囊中，通过调节螺母和弹簧将气囊一端 固定在壳体上，另一端连接在杠杆上；
(2) 固定住螺栓，旋转调节螺母可改变气囊的长度，从而使气囊内的气体 压力产生变化；
(3) 当气体通过进气口，进入气室内后，若气体压力大于气囊内的压力时， 气囊在压力下收縮变形，带动杠杆摆动，使气嘴销关闭气嘴；
(4) 待气室压力等于或小于气囊压力时气嘴打开；
(5) 如此往复运动使出气口的气体压力稳定在一定值上，在一定的温度下 气体的密度和压力成正比关系，从而达到稳定气体密度的设计要求。
本发明的工作原理为了达到稳定流动气体的密度的目的，本发明发明了 一种预充气体作为参比，实时对气路中气体密度偏差作反馈矫正的机械装置； 将与气路中相同介质的气体在规定的温度下，按规定的压力充到用铜质波纹管 做成的弹性元件中，并封闭起来，这样就在这个封闭的弹性元件中得到了规定 的气体密度；将这个弹性元件放在另外一个密闭的外层容器中，流动气体从这 个容器中通过，其压力和温度与隔着铜质波纹管与弹性元件内的预充气体相互作用，当气路中气体的压力和温度与预充气体的压力和温度不一致时，都会引 起弹性元件变形，弹性元件一端设有联杆，带动杠杆放大机构驱动针阀调整气 体进入外层容器的进气量，从而作到对气路中气体密度偏差作实时反馈矫正的 作用，使流出本装置的气体密度恒定。
具体原理为当气路压力高于弹性元件内压力时，弹性元件被压縮，联杆 驱动针阀减小进气量，而使气路中压力回落；当气路压力低于弹性元件内压力 时，弹性元件伸长，联杆驱动针阀增加进气量，而使气路中压力回升；当气路 气体温度高于弹性元件内温度时，通过铜质波纹管内外气体的热交换，弹性元 件内气体温度升高，弹性元件伸长，联杆驱动针阀增加进气量，而使气路中压 力上升，气体的密度相其压力成正比，与其温度成反比，因此气路的气体密度 不变；当气路气体温度低于弹性元件内温度时，通过铜质波纹管内外气体的热 交换，弹性元件内气体温度降低，弹性元件縮短，联杆驱动针阀减少进气量， 而使气路中压力下降，同理，气路的气体密度不变；弹性元件另一端设有螺杆 和弹簧，可对弹性元件中预充气体的压力进行微调，通过在恒温状态下对出口 气体压力的实测，对弹性元件中预充气体的压力进行微调，最终将螺杆锁定。
本发明的优越性在于它是利用一个机械装置，通过预充的弹性元件的参 比作用，直接控制气体的密度，而不是传统的通过恒温和稳压分别对气体的温 度和压力进行控制而作到稳定气体密度的作用；本发明体积小巧、准确、简单 可靠、可操作性好。
(四)
附图为本发明所涉一种气囊式气体密度稳定器的结构示意图。
1为调节螺母，2为压縮弹簧，3为壳体，4为气囊，5为气室，6为进气 口， 7为气嘴，8为气嘴销，9为杠杆，IO为螺栓，ll为出气口， 12为联杆。
(五)
具体实施例方式
实施例 一种气囊式气体密度稳定器(见附图)，其特征在于它包括壳体3、
气囊4、气室5、进气口6、气嘴7、气嘴销8、杠杆9、出气口11及联杆12; 其中，气囊4中预充一定压力的待测气体并置于密闭壳体3内，其一端固定在 壳体3的上，另一端连接在联杆12上；所说的上有进气口6和出气口 11，进气 口6在气室5内的一侧有气嘴7;所说的杠杆9的一端安装在气室5内，中部连 接联杆12，另一端连接与气室5的进气口 6的气嘴7相对应的气嘴销8。 上述所说的气囊4为用铜质波纹管做成的气囊。上述所说的气囊4与壳体3间的固定是依可改变气囊4长度的调节螺母1 和弹簧2固定。
上述所说的杠杆9上安装有螺栓10。
一种气囊式气体密度稳定器(见附图)的工作方法，其特征在于它包括以 下步骤-
(1) 预充一定压力的待测气体于气囊4中，通过调节螺母1和弹簧2将气 囊4一端固定在壳体3上，另一端连接在杠杆9上；
(2) 固定住螺栓IO，旋转调节螺母1可改变气囊4的长度，从而使气囊4
内的气体压力产生变化；
(3) 当气体通过进气口6，进入气室5内后，若气体压力大于气囊4内的 压力时，气囊4在压力下收縮变形，带动杠杆9摆动，使气嘴销8关闭气嘴7;
(4) 待气室5压力等于或小于气囊4压力时气嘴7打开；
(5) 如此往复运动使出气口的气体压力稳定在一定值上，在一定的温度下 气体的密度和压力成正比关系，从而达到稳定气体密度的设计要求。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理 解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方 案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1、一种气囊式气体密度稳定器，其特征在于它包括壳体、气囊、气室、进气口、气嘴、气嘴销、杠杆、出气口及联杆；其中，气囊中预充一定压力的待测气体并置于密闭壳体内，其一端固定在壳体的上，另一端连接在联杆上；所说的上有进气口和出气口，进气口在气室内的一侧有气嘴；所说的杠杆的一端安装在气室内，中部连接联杆，另一端连接与气室的进气口的气嘴相对应的气嘴销。
2、 根据权利要求1所说的一种气囊式气体密度稳定器，其特征在于所说的 气囊为用铜质波纹管做成的气囊。
3、 根据权利要求1或2所说的一种气囊式气体密度稳定器，其特征在于所 说的气囊与壳体间的固定是依可改变气囊长度的调节螺母和弹簧固定。
4、 根据权利要求1所说的一种气囊式气体密度稳定器，其特征在于所说的 杠杆上安装有螺栓。
5、 一种气囊式气体密度稳定器的工作方法，其特征在于它包括以下步骤-(1) 预充一定压力的待测气体于气囊中，通过调节螺母和弹簧将气囊一端 固定在壳体上，另一端连接在杠杆上；(2) 固定住螺栓，旋转调节螺母可改变气囊的长度，从而使气囊内的气体 压力产生变化；(3) 当气体通过进气口，进入气室内后，若气体压力大于气囊内的压力时， 气囊在压力下收缩变形，带动杠杆摆动，使气嘴销关闭气嘴；(4) 待气室压力等于或小于气囊压力时气嘴打开；(5) 如此往复运动使出气口的气体压力稳定在一定值上，在一定的温度下 气体的密度和压力成正比关系，从而达到稳定气体密度的设计要求。
全文摘要
一种气囊式气体密度稳定器，其特征在于它包括壳体、气囊、气室、进气口、气嘴、气嘴销、杠杆、出气口及联杆；其工作方法为(1)预充一定压力的待测气体于气囊中；(2)旋转调节螺母可改变气囊的长度，从而使气囊内的气体压力产生变化；(3)当气体通过进气口，进入气室内后气囊在压力下收缩变形，带动杠杆摆动；(4)待气室压力等于或小于气囊压力时气嘴打开；(5)如此往复运动使出气口的气体压力稳定在一定值上。优越性在于它是利用一个机械装置，通过预充的弹性元件的参比作用，直接控制气体的密度；本发明体积小巧、准确、简单可靠、可操作性好。
文档编号G01T7/00GK101509978SQ20081015456
公开日2009年8月19日 申请日期2008年12月25日 优先权日2008年12月25日
发明者欣 宋, 宋晓琨, 磊 张, 张晓颖, 张朝捷, 李海建, 杨伟清, 蒋玉川 申请人:中国建筑材料检验认证中心