一种动态配气系统、气体配气方法及气液配气方法

技术特征：
1.一种动态配气系统，其特征在于，其用于配置特定浓度的混合气体；所述配气系统包括：混合装置，其包括混合管路以及加热机构；所述混合管路用于将定量的目标气体或目标液体与定量的载气混合以进行动态稀释配气，进而得到所述混合气体并由出口排出；所述加热机构用于加热并蒸发进入所述混合输送管路内的所述目标液体；输送装置，其包括分别用于向所述混合管路输送载气、目标气体以及目标液体的载气输送机构、气体输送机构以及液体输送机构；所述载气输送机构包括载气输送管路；所述载气输送管路的出口与所述混合管路的入口连通；所述气体输送机构包括气体输送管路；所述气体输送管路的出口与所述混合管路的入口连接；所述液体输送机构包括液体输送管路；所述液体输送管路的出口与所述混合管路的入口连接；其中，所述载气输送机构、所述气体输送机构以及所述液体输送机构三者向所述混合管路的输送量分别通过各自管路上的调节组件实现实时的采集和调节；切换装置，其用于将所述气体输送管路和所述液体输送管路二者的其中一者切换至与所述混合管路连通，并同时将其中另一者切换至与所述混合管路断开；以及控制器，其用于：(a)获取所需的配气种类、配气浓度值以及载气流量；(b)根据所述配气种类控制所述切换装置调节所述气体输送管路和所述液体输送管路二者与所述混合管路的连通状态；(c)根据所述配气浓度值以及载气流量控制所述载气输送机构、所述气体输送机构以及所述液体输送机构三者向所述混合管路的输送量大小，还控制所述加热机构的加热温度，进而配置得到所述混合气体。2.根据权利要求1所述的动态配气系统，其特征在于，所述混合管路包括干路管道、支路管道一、支路管道二以及三通接头；所述干路管道的一端通过所述三通接头分别与所述支路管道一和所述支路管道二连通，另一端作为所述混合管路排出所述混合气体的出口；所述支路管道一远离所述三通接头的一端与所述切换装置连接，进而接收所述目标气体或所述目标液体；所述支路管道二远离所述三通接头的一端与所述载气输送机构连接，进而接收所述载气。3.根据权利要求2所述的动态配气系统，其特征在于，所述混合装置还包括混合罐；所述混合罐固定套设在所述干路管道上；所述干路管道经由混合罐内部的一段呈螺旋结构；所述加热机构包括加热带以及温度传感器；所述加热带设置在所述混合罐，以及位于所述混合罐与所述三通接头之间的所述干路管道的表面上；所述温度传感器用于实时检测所述加热带的温度。4.根据权利要求1所述的动态配气系统，其特征在于，所述载气输送机构还包括载气瓶以及载气流量调节阀；所述载气瓶的出气口与所述载气输送管路的入口连通；所述载气流量调节阀设置在所述载气输送管路上，并用于实时采集和调节所述载气瓶向所述混合管路的输送量。5.根据权利要求1所述的动态配气系统，其特征在于，所述气体输送机构还包括气体瓶以及气体流量调节阀；所述气体瓶的出气口与所述气体输送管路的入口连通；所述气体流量调节阀设置在所述气体输送管路上，并用于实时采集和调节所述气体瓶向所述混合管路的输送量。6.根据权利要求1所述的动态配气系统，其特征在于，所述液体输送机构还包括注射
泵、流量计以及注射器；所述注射器的一端连通在注射泵的输出口上，另一端通过所述流量计与所述液体输送管路连通；所述流量计用于显示所述注射泵向所述混合管路的输送量。7.根据权利要求1所述的动态配气系统，其特征在于，所述切换装置包括三通电磁阀；所述三通电磁阀包括两个进介质端和一个出介质端；两个所述进介质端分别与所述气体输送管路以及所述液体输送管路的出口连通；所述出介质端与所述混合管路的入口连通。8.根据权利要求1所述的动态配气系统，其特征在于，所述动态配气系统还包括至少两个减压阀；其中两个所述减压阀分别设置在所述载气输送管路以及所述气体输送管路上。9.一种气体配气方法，其特征在于，其应用于如权利要求1至8中任意一项所述的动态配气系统；所述气体配气方法包括以下步骤：a1：设定所需的配气浓度值一和载气体积流量一；a2：根据所述配气浓度值一以及载气体积流量一，计算出目标气体体积流量一：c1＝v2/(v1 v2)式中，c1为所述配气浓度值一；v1为所述载气体积流量一；v2为所述目标气体体积流量一；a3：初始化所述动态配气系统，控制所述切换装置调节所述气体输送管路与所述混合管路连通；a4：根据所述载气体积流量一以及所述目标气体体积流量一的大小，控制所述载气输送机构以及所述气体输送机构分别向所述混合管路输送对应量的载气以及目标气体，进而由所述混合管路的出口得到所需浓度的混合气体。10.一种气液配气方法，其特征在于，其应用于如权利要求1至8中任意一项所述的动态配气系统；所述气液配气方法包括以下步骤：b1：设定所需的配气浓度值二和载气体积流量二；b2：根据所述配气浓度值二和所述载气体积流量二，计算出目标液体在蒸发后的目标气体体积流量二：c2＝v3/(v3 v4)式中，c2为所述配气浓度值二；v3为所述载气体积流量二；v4为所述目标气体体积流量二；b3：根据所述载气流量二v3和所述目标液体的蒸发温度t，确定在一个环境温度t0时的初始载气体积流量v0：b4：根据所述目标气体体积流量二计算出在所述环境温度t0时，所述目标液体在蒸发前的目标液体体积流量v
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；b5：初始化所述动态配气系统，控制所述切换装置调节所述液体输送管路与所述混合管路连通，并控制所述加热机构将所述混合输送管路加热到所述蒸发温度t；b6：根据所述初始载气体积流量v0以及所述目标液体体积流量v
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的大小，控制所述载气输送机构以及所述液体输送机构分别向所述混合管路输送对应量的载气以及目标液体，进而由所述混合管路的出口得到所需浓度的混合气体。

技术总结
本发明涉及标准气体发生技术领域，特别是涉及一种动态配气系统、气体配气方法及气液配气方法。该动态配气系统用于配置特定浓度的混合气体，包括：混合装置、输送装置、切换装置以及控制器。混合装置包括混合管路以及加热机构。混合管路用于将定量的目标气体或目标液体与定量的载气混合以进行动态稀释配气，得到混合气体并由出口排出。加热机构用于加热并蒸发进入混合输送管路内的目标液体。输送装置包括载气输送机构、气体输送机构以及液体输送机构。切换装置用于将气体输送管路和液体输送管路的其中一者切换至与混合管路连通，同时将其中另一者切换至与混合管路断开。该动态配气系统具有配气量程大、效率高、浓度范围广以及种类多的技术效果。类多的技术效果。类多的技术效果。


技术研发人员：张和平 施卉 陆松 马伟通 周琪勇
受保护的技术使用者：中国科学技术大学
技术研发日：2022.08.22
技术公布日：2022/11/11