一种用于精确控制湿度的混合气体配制方法

技术特征：
1.一种用于精确控制湿度的混合气体配制方法，其特征在于，所述方法基于配气装置，所述配气装置包括混气腔(1)，所述混气腔(1)设有水蒸气通道(11)、多个混合配气通道以及用气装置连接通道(14)；所述混气腔(1)内设有温度传感器以及气压传感器；所述方法包括如下步骤：获取需要制备的目标测试气体的预设目标气体参数，其中，预设目标气体参数至少包括预设目标气体温度、预设目标气体相对湿度和预设目标气体总压；根据预设目标气体参数、混气腔(1)体积和用气装置(3)体积，确定目标混合气体参数，其中，所述目标混合气体参数至少包括目标混合气体水蒸气含量；打开水蒸气通道(11)，关闭其余通道，通过水蒸气通道(11)向混气腔(1)内注入水蒸气；实时获取混气腔(1)内当前温度，并实时获取当前已注入水蒸气在混气腔(1)内的第一分压；根据所述当前温度和所述第一分压确定已注入水蒸气含量；当已注入水蒸气含量到达目标混合气体水蒸气含量时，关闭水蒸气通道(11)，停止向混气腔(1)内注入水蒸气；通过多个混合配气通道依次注入目标气体和背景气体，并实时获取当前混气腔(1)内的第二分压；根据目标混合气体参数和所述第二分压的变化量控制目标气体和背景气体的注入，得到目标混合气体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一分压由设置于所述混气腔(1)内的第一气压传感器获得，所述第二分压由设置于所述混气腔(1)内的第二气压传感器获得，所述第一气压传感器的满量程小于所述第二气压传感器的满量程。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一气压传感器和所述第二气压传感器为绝对气压传感器，所述第二气压传感器与所述第一气压传感器的满量程比值为10～100。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：打开用气装置连接通道(14)，将混气腔(1)内目标混合气体扩散至用气装置(3)，得到含有预设相对湿度的目标测试气体。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述打开用气装置连接通道(14)，将混气腔(1)内目标混合气体扩散至用气装置(3)，得到目标测试混合气体具体包括：将用气装置(3)抽真空，打开用气装置连接通道(14)，使得所述混气腔(1)内的目标混合气体扩散至用气装置(3)，直至所述用气装置(3)与所述混气腔(1)气压平衡，得到所述用气装置(3)内的需要制备的目标测试气体。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标混合气体参数包括目标混合气体总压所述混气腔(1)内所述目标混合气体总压根据所述预设目标气体总压和所述混气腔(1)以及所述用气装置(3)的体积确定。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述打开用气装置连接通道(14)，将混气腔(1)内目标混合气体注入用气装置(3)，得到目标测试混合气体具体包括：将用气装置(3)抽真空，在用气装置(3)注入预设压力的包含背景气体和/或目标气体的干燥混合气体，打开用气装置连接通道(14)，使得所述混气腔(1)内的目标混合气体扩散至用气装置(3)，直至所述用气装置(3)与所述混气腔(1)气压平衡，得到所述用气装置(3)内的预设目标气体相对湿度的目标测试气体。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述混气腔(1)内所述目标混合气体总压根据所述目标测试混合气体的预设压力、所述用气装置(3)内干燥混合气体的预设压力和所述混气腔(1)以及所述用气装置(3)的体积确定。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述打开水蒸气通道(11)，关闭其余通道，通过水蒸气通道(11)向混气腔(1)内注入水蒸气步骤之前还包括：判断欲制得的目标混合气体中是否包含惰性气体或氮气；若包含惰性气体或氮气，则向抽真空的混气腔(1)内注入部分所述惰性气体或氮气，以减少水蒸气在混气腔(1)的内壁的物理附着；其中，部分所述惰性气体的分压小于目标混合气体中所述惰性气体的总分压。10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述水蒸气通道(11)上设有针阀，用于控制所述水蒸气向混气腔内部扩散的速率；所述第一气压传感器与所述针阀均与控制器电连接，所述控制器根据所述当前温度和所述第一气压传感器检测到的所述第一分压确定已注入水蒸气的在混合气体中的水蒸气含量；当已注入水蒸气的含量到达预设水蒸气含量时，控制器控制针阀关闭水蒸气通道(11)，停止向混气腔(1)内注入水蒸气。

技术总结
本发明提供了一种用于精确控制湿度的混合气体配制方法，所述方法基于配气装置，所述配气装置包括混气腔，所述混气腔设有水蒸气通道、多个混合配气通道以及用气装置连接通道；所述混气腔内设有温度传感器以及多个不同量程的气压传感器；本申请的配气方法通过依次单独向混气腔注入水蒸气和其他待混合的气体，并且根据实时测量的分压控制每次注入水蒸气和其他待混合气体的量，可以对最终制备的混合气体湿度进行精确控制，相比于传统的需要通过流动气体经过加湿装置来调节湿度，本申请的湿度调节更精确且可控范围更大。调节更精确且可控范围更大。调节更精确且可控范围更大。


技术研发人员：赵蒙 高炬
受保护的技术使用者：苏州科技大学
技术研发日：2022.01.27
技术公布日：2022/5/5