本实用新型涉及环境监测设备技术领域，尤其涉及一种用于校准氮氧化物分析仪的微量动态标准气体制备装置。

背景:

大气中的氮气、氧气、氩气和二氧化碳占干燥空气的99.997%，其他气体仅占0.003%，含量很少，多为微量气体。例如氮氧化物、碳氢化合物、硫化物和氯化物。氮氧化物是大气污染的主要污染物之一，严重危害人类健康。近年来，空气中氮氧化物的监测和治理引起了社会各界的密切关注。化学发光检测技术是基于NO与o3发生化学发光反应，发光强度与no的浓度成正比。氮氧化物分析仪是基于化学发光检测技术来检测氮氧化物的含量。在NOx分析仪的长期运行过程中，随着工作时间的增加，仪器的灵敏度有降低的趋势，导致NOx分析仪的数据失真，因此有必要对仪器进行校准，以提高其工作稳定性。氮氧化物分析仪正常使用时，传感器的有效使用寿命为24 ~ 36个月。在有效使用寿命期间，应进行定期校准和测试，以确保准确有效的气体监测。

校准氮氧化物分析仪时，必须使用动态标准气体，采用相对比较法测量。首先，使用零气体和标准浓度气体校准仪器，获得标准曲线并存储在仪器中。测量时，仪器将待测气体浓度产生的电信号与标准浓度的电信号进行比较，计算出准确的气体浓度值。低浓度校准，特别是10ppb级，动态标准气体的制备尤为重要。氮氧化物分析仪的定期校准是保证仪器测量准确度的一项必不可少的工作。

气体制备装置是通过质量流量控制器对高浓度的各种气体进行精确的混合和分配，从而为不同的用途提供精确的标准气体。

技术要素:

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于氮氧化物分析仪校准的微量动态标准气体制备装置，能够制备10ppb以下的动态标准气体，气体混合均匀，校准浓度值稳定。

本实用新型提供如下技术方案:

一种用于氮氧化物分析仪校准的微量动态标准气体制备装置，包括气体稀释装置；零气源氮气瓶和无标准气体瓶分别与气体稀释装置连通；气体稀释装置包括第一气路、第二气路和第三气路，连通管道均为防吸附管道；

第一气路的一端与无标气体钢瓶连通，另一端与三通I连接；气路上设有气体流量计I，气体流量计I与流量指示器I电连接；无标准气瓶与气体流量计I之间设有减压阀I；

第二气路的一端与零气源氮气钢瓶连通，另一端与三通I连接；气路上设有气体流量计II，气体流量计II与流量指示器II电连接；零气源氮气瓶和气体流量计II之间设有氮气净化装置；零气源氮气瓶与氮气净化装置之间设有减压阀II；

第三气路的一端连接到三通I，另一端连接到氮氧化物分析仪。一个三通IV设置在气体路径上，并且其一个端口连接到大气。

优选地，气体稀释装置还包括第四气体路径；其一端通过三通二与第二气路连通，三通二设置在第二气路上气体流量计二与氮气净化装置之间；另一端通过三通三与第三气路相连，三通三设置在第三气路上的三通一和三通四之间；第四气路设有气体流量计III，气体流量计III与流量指示器III电连接。

优选地，氮气纯化装置由在气路中串联连接的氮气纯化器I和氮气纯化器II组成。

最佳地，氮气净化器I是7n净化器，氮气净化器II是9n净化器。

最佳地，防吸附管道是不锈钢ep材料管道。

优化后，三通一、三通二、三通三、三通四均为不锈钢三通。

本实用新型涉及一种用于校准氮氧化物分析仪的微量动态标准气体制备装置，首先解决了基体气体的纯度问题。以99.9999%氮气为基础气体，在低压管道上设置氮气净化装置。出口气体中no、no2、h2o、o2、co、co2、h2、nmhc等的部分含量小于1ppb。其次，气体管道采用全焊接ep材料管道，全金属密封，无套圈，无接口，最大限度减少气体吸附。该装置能够充分混合混合痕量气体，并进一步稀释混合痕量气体，从而获得最低浓度为1ppb的动态标准气体。配制的标准气体具有合理的不确定度、混合均匀、量值稳定并溯源至国家标准。它可以为化学发光氮氧化物分析仪提供(5-10)ppb量级的校准，保证仪器测量的准确性，具有较强的实用性。

详细实施模式

下面将参照本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清晰完整的描述。显然，所描述的实施例只是本实用新型实施例的一部分，而不是整个实施例。在本实用新型实施例的基础上，本领域普通技术人员无需创造性劳动而获得的所有其他实施例都属于本实用新型的保护范围。

示例1

如图1所示，本实施例中用于氮氧化物分析仪校准的微量动态标准气体制备装置具有分别与气体稀释装置相连的零气源氮气瓶2和无标准气体瓶1；气体稀释装置包括第一气路、第二气路和第三气路，连通管道为不锈钢ep材料防吸附管道7。

第一气路的一端与无标准气瓶1连接，另一端与三通I 31连接；气路上设有气体流量计I 11，气体流量计i11与流量指示器I 21电连接；在无标准气瓶1和气体流量计ⅰ11之间设有减压阀ⅰ3。

第二气路一端连接零气源氮气钢瓶2，另一端连接三通I 31气路上设有气体流量计ⅱ12，与流量指示器ⅱ22电连接；在零气源氮气钢瓶2和气体流量计II 12之间设有氮气净化装置5；零气源氮气瓶2和氮气净化装置5之间设有减压阀ⅱ4；氮气纯化装置5由在气路中串联连接的氮气纯化器I 51和氮气纯化器II 52组成，其中氮气纯化器I 51是7n纯化器，氮气纯化器II 52是9n纯化器。

第三气体路径的一端连接到三通I 31，另一端连接到氮氧化物分析仪6。三通IV 34布置在气体路径上，并且三通IV 34的一个端口连接到大气。三通I和三通IV由不锈钢制成。

使用氮氧化物分析仪校准微量动态标准气体制备装置时，氮氧化物分析仪开启后，先打开其零气源氮气瓶2和无标准气体瓶1，分别调节减压阀，然后设定流量计的流量和微量动态标准气体的设定值，稳定供气。在第三气体路径中，在三通ⅳ34和氮氧化物分析仪6之间存在负压气体路径。由第一和第二气路混合的微量动态标准气体的一部分进入氮氧化物分析仪6，剩余部分通过三通ⅳ34的端口排出。

示例2

如图2所示，本实施例中用于氮氧化物分析仪校准的微量动态标准气体制备装置具有分别与气体稀释装置相连的零气源氮气瓶2和无标准气体瓶1；气体稀释装置包括第一气路、第二气路、第三气路和第四气路，连通管道为不锈钢ep材料防吸附管道7。

第一气路的一端与无标准气瓶1连接，另一端与三通I 31连接；气路上设有气体流量计I 11，气体流量计i11与流量指示器I 21电连接；在无标准气瓶1和气体流量计ⅰ11之间设有减压阀ⅰ3。

第二气路一端连接零气源氮气钢瓶2，另一端连接三通I 31气路上设有气体流量计ⅱ12，与流量指示器ⅱ22电连接；在零气源氮气钢瓶2和气体流量计II 12之间设有氮气净化装置5；三通管ⅱ32设置在气体流量计ⅱ12和氮气净化装置5之间；零气源氮气瓶2和氮气净化装置5之间设有减压阀ⅱ4；氮气纯化装置5由在气路中串联连接的氮气纯化器I 51和氮气纯化器II 52组成，其中氮气纯化器I 51是7n纯化器，氮气纯化器II 52是9n纯化器。

第三气体路径的一端连接到三通I 31，另一端连接到氮氧化物分析仪6。三通IV 34布置在气体路径上，并且三通IV 34的一个端口连接到大气。三通ⅲ33布置在三通ⅰ31和三通ⅳ34之间。

第四气路的一端通过三通II 32与第二气路连通，另一端通过三通III 33与第三气路连通。第四气路设有气体流量计III 13，其与流量指示器III 23电连接。三通I 31、II 32、III 33和IV 34都是不锈钢三通。

该实施例和实施例1之间的区别在于，存在附加的再稀释气体路径，即第四气体路径。

使用氮氧化物分析仪校准微量动态标准气体制备装置时，氮氧化物分析仪开启后，先打开其零气源氮气瓶2和无标准气体瓶1，分别调节两个减压阀，然后设定三个流量计的流量来调节微量动态标准气体的设定值，以稳定供气。在第三气体路径中，在三通ⅳ34和氮氧化物分析仪6之间存在负压气体路径。由第一、第二和第四气路混合的微量动态标准气体部分进入氮氧化物分析仪6，剩余部分通过三通ⅳ34的端口排出。

上述实施例中用于氮氧化物分析仪校准的微量动态标准气体制备装置首先解决了基体气体的纯度问题。以99.9999%氮气为基础气体，在低压管道上设置氮气净化装置。出口气体中no、no2、h2o、o2、co、co2、h2、nmhc等的部分含量小于1ppb。其次，气体管道采用全焊接ep材料管道，全金属密封，无套圈，无接口，最大限度减少气体吸附。该装置可以将混合痕量气体充分混合，并进一步稀释，得到最低浓度为1ppb的动态标准气体。本发明具有不确定度合理、混合均匀、量值稳定、溯源至国家标准的优点，可为化学发光氮氧化物分析仪提供(5-10)ppb量级的校准，保证了仪器测量的准确性，具有较强的实用性。

特别是实施例2的用于校准氮氧化物分析仪的微量动态标准气体制备装置，

99.9999%氮气作为基础气体，用25升10mpa专用氮气瓶充入。基质气体降压后通过0.2mpa的低压管道进入气体净化装置，净化装置配有0.003微米氮气净化器，为北京巴纳克科技有限公司销售的普贤净化器，额定气体流量:30l/min，最大气体压力:1.0mpa，最大气体压差:0.1mpa，进口气体纯度不低于国标5n，出口气体含no、no2、h2o、o2。无标准气体为称重法获得的有证标准物质，标称值为1000ppb的10升10mpa钢瓶气体，气体流量计采用质量流量计，标准气体流量上限为20ml/min，稀释气体为2l/min，准确度为1.0%fs，线性度为0.5%，压差范围小于0.02mpa，全金属密封，气体流量计均通过0.2标准。燃气管道采用全焊接ep管道，无夹套和接口，最大限度减少气体吸附。无标准气体与基体气体混合得到动态痕量标准气体，通过第四气路再次加入基体气体，使混合后的痕量气体进一步混合稀释，得到最低浓度为1ppb的动态标准气体。

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