一种动态气液混合配气仪用气体高温加热装置的制作方法

1.本发明涉及气体分析技术领域，具体涉及一种动态气液混合配气仪用气体高温加热装置。


背景技术：

2.在气体检测分析领域中，常需要配气仪来产生标准气体用于监测仪器的标定与校准，同样在环境、科研、生物医药等领域也需要配比一定量浓度的气体。常规配气仪通过控制多个气路的流量来进行多种气体不同比例的混合配制，目前市场上已有一种气液混合的配比方式，例如专利号为cn102580606a的一种动态配气仪，虽然可以通过液体挥发的方式来配置气夜混合气，但由于不同液体在温度不稳定的情况下挥发情况是不一样的，未必能达到实验所需要的配比浓度，这种配气方式也比较被动，精度不高，同时该装置也只能配比一气一液或两气的混合气，无法完成多种气体的混合配制。专利号为cn106237877a，使用进样器直接对加热器路进行注射，一是进样器会被同时加热，液体在进样针内已经开始加热汽化，导致注射泵不能精确控制进样速度，稳定时间过长，无法精确产生所需的液态气体发生浓度，同时由于材料及结构限制，不能实现汽化温度超过200℃的液态气体发生。


技术实现要素：

3.为此，本发明提供一种动态气液混合配气仪用气体高温加热装置，以解决现有技术中的上述问题。
4.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.根据本发明的第一方面，一种动态气液混合配气仪用气体高温加热装置，包括带载气加热组件、带载气降温组件、液体汽化组件以及进样针隔热组件；所述带载气加热组件的出气口通过管路与所述液体汽化组件连接，所述带载气降温组件的进气口通过管路与所述液体汽化组件连接，所述液体汽化组件的侧面可拆卸设置有所述进样针隔热组件。
6.进一步地，所述带载气加热组件包括第一进气管路、加热测温组件、加热器、加热盘管以及第一出气管路；所述加热盘管环绕设置在所述加热器的外周侧，所述加热器的中心处连接有所述加热测温组件，所述第一进气管路设置在所述加热盘管的进口处，所述第一出气管路设置在所述加热盘管的出口处。
7.进一步地，所述带载气加热组件还包括保温材料，所述保温材料包裹在所述加热盘管的外周侧。
8.进一步地，所述带载气降温组件包括降温盘管、第二出气管路、铜质散热底座以及第二进气管路；所述降温盘管设置在所述铜质散热底座的表面，所述第二出气管路设置所述降温盘管的出口处，所述第二进气管路设置所述降温盘管的进口处。
9.进一步地，还包括风扇，所述风扇用于对所述铜质散热底座进行降温。
10.进一步地，所述加热盘管采用316l不锈钢精密管。
11.进一步地，所述降温盘管采用316l不锈钢精密管。
12.进一步地，所述进样针隔热组件为聚四氟乙烯材质。
13.进一步地，所述液体汽化组件的液体汽化室使用不锈钢加工。
14.进一步地，整体加热恒温部分采用闭环控制，温度取样点位于液体汽化室入口接近进样针的位置。
15.本发明具有如下优点：分离式设计使得加热部分可以使用大功率加热模块，提前加热待载气路，加热路径距离充足，解决了由于一体化设计的材料限制导致无法实现高温加热的问题，测温点位于气路中同时提高了控温精度，分离式设计相当于将已经加热好的高温气体垂直吹过进样针，液体进样同时会被快速汽化，同时进样针由聚四氟乙烯材质结构件进行阻隔，液体汽化室使用风扇进行降温，以防止长时间的高温气体流过，导致液体汽化室自身温度升高，影响进样精度。汽化发生后的气体由于温度较高，通过主动式降温以利于后方设备的使用。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
17.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
18.图1为本发明一些实施例提供的一种动态气液混合配气仪用气体高温加热装置的结构图。
19.图2为本发明一些实施例提供的一种动态气液混合配气仪用气体高温加热装置的带载气加热组件结构图。
20.图3为本发明一些实施例提供的一种动态气液混合配气仪用气体高温加热装置的液体汽化组件的结构图。
21.图4为本发明一些实施例提供的一种动态气液混合配气仪用气体高温加热装置的带载气降温组件的结构图。
22.图中：1、带载气加热组件，11、第一进气管路，12、加热测温组件，13、加热器，14、保温材料，15、第一出气管路；
23.2、带载气降温组件，21、第二出气管路，22、铜质散热底座，23、第二进气管路；
24.3、液体汽化组件；
25.4、进样针隔热组件；5、进样器；6、注射泵。
具体实施方式
26.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做
出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.如图1至图4所示，本发明第一方面实施例中的一种动态气液混合配气仪用气体高温加热装置，包括带载气加热组件1、带载气降温组件2、液体汽化组件3以及进样针隔热组件4；带载气加热组件1的出气口通过管路与液体汽化组件3连接，带载气降温组件2的进气口通过管路与液体汽化组件3连接，液体汽化组件3的侧面可拆卸设置有进样针隔热组件4。
28.在上述实施例中，需要说明的是，气液混合配气仪用气体高温加热装置是集成于气液混合动态配气仪内部的一套加热组件，组件由三部分组成：第一部分为带载气加热组件1，将钢瓶气通过质量流量控制器控制，通过加热组件升温至400摄氏度以内；第二部分为液体汽化组件3，高温气体通过液体汽化室将注射泵通过取样针推入的液体快速汽化并带离汽化室；第三部分为带载气降温组件2，高温气液混合气体离开汽化室，经过降温输出至配气仪后端供其他标气混合使用；为了实现高温加热，待载气加热部分使用分离式设计。
29.上述实施例达到的技术效果为：分离式设计使得加热部分可以使用大功率加热模块，提前加热待载气路，加热路径距离充足，解决了由于一体化设计的材料限制导致无法实现高温加热的问题，测温点位于气路中同时提高了控温精度，分离式设计相当于将已经加热好的高温气体垂直吹过进样针，液体进样同时会被快速汽化；可以提高气液混合配气中液体进样的精度，同时实现汽化温度在400摄氏度以内的液体进行汽化发生。
30.可选的，如图1至图4所示，在一些实施例中，带载气加热组件1包括第一进气管路11、加热测温组件12、加热器13、加热盘管以及第一出气管路15；加热盘管环绕设置在加热器13的外周侧，加热器13的中心处连接有加热测温组件12，第一进气管路11设置在加热盘管的进口处，第一出气管路15设置在加热盘管的出口处。
31.可选的，如图1至图4所示，在一些实施例中，带载气加热组件1还包括保温材料14，保温材料14包裹在加热盘管的外周侧。
32.上述可选的实施例的有益效果为：通过设置保温材料14，提高了保温效果。
33.可选的，如图1至图4所示，在一些实施例中，带载气降温组件2包括降温盘管、第二出气管路21、铜质散热底座22以及第二进气管路23；降温盘管设置在铜质散热底座22的表面，第二出气管路21设置降温盘管的出口处，第二进气管路23设置降温盘管的进口处。
34.可选的，如图1至图4所示，在一些实施例中，还包括风扇，风扇用于对铜质散热底座22进行降温。
35.在上述可选的实施例中，需要说明的是，风扇为主动式风扇。
36.上述可选的实施例的有益效果为：汽化发生后的气体由于温度较高，通过主动式降温以利于后方设备的使用。
37.可选的，如图1至图4所示，在一些实施例中，加热盘管采用316l不锈钢精密管。
38.在上述可选的实施例中，需要说明的是，加热盘管还可采用其他材质。
39.上述可选的实施例的有益效果为：提高了加热盘管的使用寿命。
40.可选的，如图1至图4所示，在一些实施例中，降温盘管采用316l不锈钢精密管。
41.在上述可选的实施例中，需要说明的是，降温盘管还可采用其他材质。
42.上述可选的实施例的有益效果为：提高了降温盘管的使用寿命。
43.可选的，如图1至图4所示，在一些实施例中，进样针隔热组件4为聚四氟乙烯材质。
44.在上述可选的实施例中，需要说明的是，进样针隔热组件4还可采用其他材质。
45.上述可选的实施例的有益效果为：进样针由聚四氟乙烯材质结构件进行阻隔，液体汽化室使用风扇进行降温，以防止长时间的高温气体流过，导致液体汽化室自身温度升高，影响进样精度。
46.可选的，如图1至图4所示，在一些实施例中，液体汽化组件3的液体汽化室使用不锈钢加工。
47.在上述可选的实施例中，需要说明的是，液体汽化组件3的液体汽化室还可采用其他材质。
48.上述可选的实施例的有益效果为：提高了液体汽化组件3的液体汽化室的使用寿命。
49.可选的，如图1至图4所示，在一些实施例中，整体加热恒温部分采用闭环控制，温度取样点位于液体汽化室入口接近进样针的位置。
50.使用时，注射泵6的顶部设置有进样器5。
51.在上述实施例中，需要说明的是，由于待载气作为液态气体发生的背景气，可以是氮气或者标准气体等干燥气体，对于整体气路流过的部分要求低吸附性，强抗酸碱能力，强抗氧化能力，所以加热部分采用316l不锈钢精密管围绕高温加热管实现；液体汽化室使用316l不锈钢加工，进气组件由聚四氟乙烯材料进行隔离；整体加热恒温部分采用闭环控制，温度取样点位于液体汽化室入口接近进样针的位置，以提高控温精度；完成气液混合发生后，高温气体需要进行降温以利于后方设备的使用，降温通过316l盘管安装于铜制散热器，并使用风扇进行主动降温。
52.上述实施例的有益效果为：传统设计采用的是加热汽化一体式设计，无法实现超过200摄氏度的汽化发生，同时加热距离短，气体没有充足的时间达到预设温度，由于进样针同时被加热，液体在进样针内同时汽化导致进样精度不可控，误差较大，同时出气温度较高，可能会影响后方仪器的测量；分离式设计使得加热部分可以使用大功率加热模块，提前加热待载气路，加热路径距离充足，解决了由于一体化设计的材料限制导致无法实现高温加热的问题，测温点位于气路中同时提高了控温精度，分离式设计相当于将已经加热好的高温气体垂直吹过进样针，液体进样同时会被快速汽化，同时进样针由聚四氟乙烯材质结构件进行阻隔，液体汽化室使用风扇进行降温，以防止长时间的高温气体流过，导致液体汽化室自身温度升高，影响进样精度。汽化发生后的气体由于温度较高，通过主动式降温以利于后方设备的使用。
53.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
54.本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。