一种通用稀释方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种可W任意调节稀释比的通用稀释方法W及建立在此方法基础上 的气溶胶稀释装置。
【背景技术】
[0002] 稀释装置是实验室和现场取样监测中应用特别广泛的一种前处理装置，送种装置 将高浓度的取样气或标准气稀释到仪器操作最敏感、精度最高的浓度范围内。它的应用领 域包括：
[0003] 对气体分析仪进行校准，如气相层析、气体传感器、气体报警器等；
[0004] 模拟气体环境，用于有害气体、防爆，大气污染等模拟试验研究；
[0005] 动态校准环境空气监测仪器的标准设备；
[0006] 使用最少量昂贵的多成分气体钢瓶配出各种不同浓度的标准混合气。
[0007] 目前稀释装置一般采用将高浓度的取样气体或标准气体和稀释气通过流量调节 控制配置成一定比例的低浓度稀释气体的配气装置。需要采用多个精密的质量流量控制 器精密控制样气和稀释气的流量，也需要设计气体缓冲罐缓冲和拌匀稀释气体，对稀释均 匀性要求比较高的应用，有时还需要两级甚至多级的配气设计，不但成本高昂，而且结构复 杂，占空间大。特别地，对于有害气体、防爆，污染源等的在线监测试验研究中，出于空间和 场所W及安全性考虑，送种配气装置使用受到限制。
[0008] 鉴于此，本发明提供一种结构简单且适用于各种复杂环境的通用高效稀释装置和 方法。
【发明内容】
[0009] 本发明涉及一种可W任意调节稀释比的通用稀释方法。该稀释方法具有通用性， 稀释和被稀释介质可W同是液体，也可W同是气体，甚至可W是不同的流体状态；该种方法 不仅适用于一般流体稀释，而且适用于腐蚀性流体的稀释，在高浓度有害流体制备低浓度 无害样本、高浓度流体源监测、定浓度校准流体制备、昂贵流体稀释、模拟试验研究用流体 环境建设等方面有着及其广泛的应用。
[0010] 该稀释方法采用文丘里射流器作为核必元件，稀释流体源从文丘里射流器动力入 口射入，不仅作为被稀释流体源的稀释流体，同时为吸入口吸入被稀释流体源提供动力，被 稀释流体源和文丘里射流器动力入口射入的稀释流体源均匀高效混合后由文丘里射流器 动力出口射出，通过调节动力入口稀释流体源和吸入口吸入的被稀释流体源之间的流量比 例可W形成任意稀释比例的混合稀释流体。
[0011] 特别地，该方法可W应用于高浓度气溶胶的稀释，干净气源从文丘里射流器动力 入口射入，不仅作为高浓度气溶胶的稀释气，同时为吸入口采样高浓度气溶胶提供动力，采 样高浓度气溶胶和文丘里射流器动力入口射入的洁净气均匀高效混合后由文丘里射流器 动力出口射出，通过调节文丘里射流器动力入口洁净气源的动力流量和吸入口采样流量之 间的比例可W形成任意比例的低浓度的气溶胶气体。
[0012] 本发明涉及的高浓度气溶胶稀释方法，为高浓度气溶胶监测提供一种简单实用的 前处理方法，该前处理方法能将气溶胶浓度稀释到气溶胶监测仪器操作最敏感、精度最高 的范围内，为高浓度气溶胶监测提供了切实可行的方法。送种方法不仅适用于一般高浓度 气溶胶，而且适用于腐蚀性高浓度气溶胶。
[0013] 建立在该方法基础上，本发明还提供了一种可W任意调节稀释比的稀释装置，该 稀释装置采用一个动力泉实现了两路流体的高效混合，结构简单，节能环保。高浓度气溶胶 稀释装置是该种稀释装置的一个重要应用，它最重要的用途之一就是作为气溶胶监测器的 一种前处理装置，将高浓度气溶胶和干净气均匀高效混合，稀释成适合气溶胶监测仪器监 测的浓度，W利于气溶胶监测仪器采样监测，
[0014] 本发明提供的稀释方法包括如下步骤：
[0015] (1)动力泉从稀释流体源中抽取动力流体，动力流量调节阀调节抽取的动力流体 流量；
[0016] (2)高效过滤器过滤动力流体中杂质形成洁净流体；
[0017] (3)洁净流体从文丘里射流器动力入口射入；
[0018] (4)洁净流体流经文丘里射流器吸入口附近，其吸入口形成负压；
[0019] (5)被稀释流体在文丘里射流器吸入口被吸入，吸入流量调节阀调节从被稀释流 体源吸入的被稀释流体流量；
[0020] (6)被稀释流体和洁净流体在文丘里射流器中高效混合，稀释成混合稀释流体由 其动力出口射出；
[0021] (7)混合稀释流体由文丘里射流器动力出口进入缓冲器释压，由缓冲器采样口采 样。
[0022] 特别地，本发明还提供了一种气溶胶稀释方法，该方法包括如下步骤：
[0023] (1)动力泉抽取大气，动力流量调节阀调节吸入的动力流量；
[0024] (2)高效过滤器过滤大气中杂质和水分形成洁净气源；
[00巧](3)洁净气源从文丘里射流器动力入口射入；
[0026] (4)洁净气源流经文丘里射流器吸入口附近，吸入口形成负压；
[0027] (5)高浓度气溶胶在吸入口被吸入，吸入流量调节阀调节吸入的高浓度气溶胶流 量；
[0028] (6)高浓度气溶胶和洁净气源在文丘里射流器中高效混合；
[0029] (7)低浓度气溶胶由动力出口进入缓冲器释压，监测仪器由缓冲器采样口采样。
[0030] 本发明还提供了一种建立在上述稀释方法基础上的稀释装置，该稀释装置包括：
[0031] 一个文丘里射流器，其包含H个端口：动力入口、动力出口、吸入口；
[0032] -个动力泉，从稀释流体源中抽取动力流体，为文丘里射流器提供动力流；
[0033] 一个高效过滤器，过滤来自动力泉的稀释流体，去除稀释流体中杂质形成洁净流 体；
[0034] 一个动力流量调节阀，用来调节洁净动力流体的流量；
[0035] -个吸入流量调节阀，用来调节从被稀释流体源吸入的被稀释流体流量；
[0036] 一个缓冲器，用来释放动力流路中的压力；
[0037] 一个动力流路，动力流路始于稀释流体源，经过动力泉、高效过滤器、动力流量调 节阀、文丘里射流器，终止于文丘里射流器的动力出口；
[0038] 一个吸入流路，吸入流路始于被稀释流体源，经过吸入流量调节阀，终止于文丘里 射流器的吸入口。
[0039] 其中所述吸入口增加被稀释流体源的个数为多个，所述装置能够实现多源混合稀 释，成为多源混合稀释装置。
[0040] 其中所述装置中的动力流路和吸入流路上的元件及管路采用防腐蚀材料W适用 于各种类型的流体应用。
【附图说明】
[0041] 图1为本发明核必元件文丘里射流器结构原理图；
[0042] 图2为本发明气溶胶稀释装置的优选实施例原理图；
[0043] 图3为本发明气溶胶稀释装置的另一优选实施例原理图。
[0044] 附图标记说明；1-文丘里射流器；2-动力流量调节阀；3-高效过滤器；4-动力泉； 5、51、52-吸入流量调节阀；6-缓冲器；61-采样管；62-采样适配器；7-H通；11-文丘里射 流器动力入口；12-文丘里射流器吸入口；13-文丘里射流器动力出口；14-文丘里射流器 颈部；al-动力气流姐-洁净动力气流；K bl、b2-高浓度气溶胶；ab-稀释气流；n-动力 流路；f2-吸入流路。
【具体实施方式】
[0045] W下结合实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0046] 如图1所示，图1为本发明中核必元件文丘里射流器结构原理图，包含H个端口 ： 动力入口 11、动力出口 13和吸入口 12,可W由伯努利方程和连续方程推导得到压力、流量 W及文丘里射流器结构参数之间的关系式（1):
(1)
[0048] 其中：
[0049] Ps为文丘里射流器吸入口压力；
[0050] Qi为吸入流量；
[0051] Qz为动力流量；
[0052] Cl为前倾角阻力系数；
[0053] C为后倾角阻力系数；
[0054] di为文丘里射流器喉部直径；
[00巧]d2为文丘里射流器主管直径；
[0056] k2为文丘里射流器总阻力参数；
[0057] Y为流体密度；
[0058] Ap为前后压力差。
[0059]