空分产品测控混合气体原理 常州市京华工业气体有限公司

常州市京华工业气体有限公司成立于一九九五年。座落于常州市武进工业区，交通十分便捷。公司占地总面积18000平米，其中建筑面积5000余平米，是一家生产气体公司；全国气体标准样品技术会成员单位。
标准气体在研制过程中的质量如何，在分析比对方法中分析误差如何．标准气体在有效期内稳定性如何以及瓶内压力降低后的影响如何．均需要用不确定度来评价。由于不确定度是评价标准气体研制水平的指标，是判定标准气体质量的依据。
标准气体不确定度的定义  作为定量属性的不确定皮概念在广泛意义上是指测量结果的不肯定． 也可以理解为：测量结果带有的一个参数，用以表征合理赋予被测盘值的分散性。测盐不确定度一般包含若干分盐，其中一些分量可用测量列结果的统计分布评定，并以实验标准
　　偏差来表征，也被称为A 类分量、A 类评定或A 类不确定度；另一些分量也可用标准偏差来表征的成分，是基于经验或其它信息的取定概率分布估算出来的，被称为B 类分量、B 类评定或8 类不确定度．而展伸不确定度般多给出二位有效数字，中间计算的不确定度可多取位。在实际工作中理解不确定度的商念、正确运用估计不确定度的方法，往往可以使我们得到个有意义的测量结果。
标准气体在进样中的注意事项 
标准气体的性，对采样有着的要求，很多使用者由于采样的不规范，使得数据偏差很大，在这里我提供样品取样应该注意的几个方面：
1、取样管线的选择，由于胶管使用起来很方便，很多传统的进样管线都采用此类，但是众所周知，胶管对大部分**气体，和含硫类的气体吸附性非常强，而且它的渗透性也很强，所以使用各类胶管来采样是不可取的，对分析数据造成很大偏差。建议根据不同的气体性质采用铜管、不锈钢管、四氟管而对于含硫的标准气和样品气采用内涂石英的不锈钢管。
　　2、样品气的置换，由于标准气都要经过减压器和管线后才能取样，要准确取样必须将减压器和管线进行充分的置换，这种置换不是简单意义上的吹扫。因为减压器的死体积很大，不断将钢瓶阀打开关闭反复3次以上，每次将减压器里的气体排尽，然后再吹扫系统才能正确取样。
3、进样管线的气密性，进样管线的泄漏，对样品的数据的准确性有很大影响，对低浓度氧气的影响更大。所以一定要严格检查取样管线的气密性。
　　4、试图从标准气体钢瓶中把标准气取到取样袋或其他容器中，然后再从容器中取样分析，是不可取的，这样造成了二次污染。使得样品气的数据不能真实的表现出来。

分子量
当标准气体的组分气和稀释气分子量相差太大时, 如H2、He 和CO2、Ar 组成的标准气体, 静置时间长了*分层, 这势必影响其稳定性, 并且其含量越高, 影响越大。因此, 在使用这类标准气体时, 必须先把钢瓶进行旋转或放倒在地上滚动, 使瓶内气体混合均匀。否则, 其量值不准, 影响标准气体的稳定性。

标准气还可用于环境监测，有毒的**物测量，汽车排放气测试，天然气BTU测量，液化石油气校正标准，**临界流体工艺等。标准气视气体组分数区分为二元，三元和多元标准气体；配气准度要求以配气允差和分析允差来表征；比较通用的有SE2MI配气允差标准，但各公司均有企业标准。组分的浓度为10级，组分数可多达20余种。配制方法可采用重量法，然后用色谱分析校核，也可按标准传递程序进行传递。

动态配气
动态配气技术就是能连续不断的配制和供给一定浓度的标准气体。用动态配气技术配制标准气体时, 首先需要一个能连续不断供给原料气的气源, 作为这种配气方法的气源有钢瓶标准气和渗透管等。
1. 钢瓶气动态配气法
在消防实际工作中, 所用标准气体的浓度有时需要大, 有时需要小。钢瓶标准气虽有不同浓度的规格供应, 但购置各种浓度的标准气体, 不仅代价太高, 而且不一定能及时办到。较好的办法是购置一个浓度较高的标准气瓶, 需要低浓度标准气体时, 用钢瓶标准气作原料气,压缩空气(由低压空气钢瓶或空压机供给) 作稀释气, 将它们按图4 连接, 就可从取气口得到所需浓度的标准气体。
所配制的标准气体的浓度, 可用改变原料气及稀释气的比进行调节, 并可按下式计算:
式中: z: 所配标准气体的浓度(ppm) ;
L: 钢瓶标准气的浓度(ppm ) ;
Q s: 钢瓶标准气的(L öm in) ;
Q a: 压缩空气的(L öm in;
用此法配气时, 在压缩空气的管路中应安装选择性过滤器(净化器) , 以除去空气中影响配气纯度的杂质。此外配气出口的总应略大于用气口的, 以保证所配气体的浓度与纯度。
2. 渗透管动态配气法
(1) 渗透管及渗透率的测定
渗透管是动态配气法中的另一种气源。
在安培瓶1 中装入产生原料气的液体( 如汽油等) , 用不锈钢加固环3将聚四氟乙烯塑料帽2和安培瓶1 的颈部紧封牢固, 塑料帽的上端是比较薄(壁厚在1 毫米以下) 的渗透面4。由于原料液体的挥发性,使安培瓶中有一定蒸气压, 气体分子在蒸气压力的作用下, 通过渗透面向外渗透。单位时间的渗透量叫渗透率。
在一定温度下,渗透率的大小决定于渗透面的厚度和面积的大小等因素。渗透面越大, 壁越薄, 渗透率就越大。制作渗透管时, 就是通过改变渗透面积和厚度的办法, 以获得不同渗透率的渗透管。
任何渗透管在使用前都必须知道其渗透率。渗透率的测定方法是: 在一干燥瓶的底部装入粒状氢氧化钠, 上面盖一层尼龙纱网, 将渗透管放入干燥瓶中的纱网上。加盖后, 渗透出来的气体(汽油蒸气) 就会被氢氧化钠吸收。由于液体的蒸气压与温度有关, 所以渗透率也随温度改变而改变。因此, 在测定渗透率时, 必须将干燥瓶放入恒温水浴中, 温度控制精度要达到±011℃。在恒温放置过程中, 每隔一定的时间(至少12 小时) 用精密天平快速称量渗透管一次(必须在10 分钟内称完) , 相邻两次的重量差就是渗透管在该时间段的渗透量。测出渗透量后, 就可用下式求出该渗透管的渗透率。
式中: G:渗透率(Lgöm in) ;
△G: 相邻两次称量的重量差(mg) ;
△S: 相邻两次称量的时间间隔(min) ;
实际测定时, 记录一系列称量和时间数据, 用上式计算渗透率并求其平均值。或以称量数据为纵坐标, 时间为横坐标, 绘制渗透率的特性曲线, 所得直线的斜率即为渗透率。
(2) 渗透管动态配气装置
用已知渗透率的渗透管配制标准气体的装置。
将渗透管放在气体发生瓶中, 再将气体发生瓶放入恒温水浴中, 恒温水浴的温度要与测定渗透率时的温度相同(一般为25±1℃) , 这样就可不作温度校正。
稀释气(压缩空气) 经硅胶、活性炭和氢氧化钠净化器2除去水分和杂质后, 再经控制阀和计3 进入气体发生瓶7 (即混合器) 中, 将渗透出来的气体分子带出, 就得到标准气体。标准气体的浓度可由下式求出(在25℃和一个大气压下)。
式中: z: 所配标准气体的浓度(ppm) ;
G: 渗透管的渗透率(Lg/min) ;
M : 液体的摩尔质量(g/mol) ;
Q: 稀释气体的(L/min) ;
VM : 配气状态下气体的摩尔体积(L/mol)。
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