[发明专利]一种分段调节稀释装置及系统

说明书

本发明属于稀释设备领域，提供了一种分段调节稀释装置及系统。分段调节稀释系统包括串联连接的多个稀释单元、总流量计和控制部，每个稀释单元具有预定稀释比，包括电子三通阀、第一四通接头、第二四通接头、毛细管、过滤器、流量调节阀及压差传感器。每个稀释单元利用了旁通原理对气体进行稀释，气体从不参与稀释的稀释单元的绕行通路进入下一个参与稀释的稀释单元，总稀释比等于参与稀释的各个稀释单元的稀释比的乘积，而控制部控制各个电子三通阀决定了参与稀释的稀释单元及稀释单元的数目。因此，本发明的分段调节稀释系统能够根据需要选择不同稀释比的稀释单元，能够在大范围内调节稀释比，且整体体积小，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于稀释设备领域，具体涉及一种分段调节稀释装置及系统。

背景技术

空气洁净技术是为了保证某个区域内空气高度洁净的一种技术。有洁净度要求的房间成称为洁净室，为了使得洁净室空气中的颗粒物数量减少至设计和标准要求的数值，通常依靠颗粒物过滤器对空气中的颗粒物进行过滤以达到洁净空气的目的。为了验证洁净室建设完成后是否能够达到设计和标准的要求，通常需要进行室内洁净度的测试和高效过滤器过滤效率的测试。这两种测试都需要用到粒子计数器来测试空气中含有的不同大小颗粒的多少。其测试原理为：包含颗粒的空气由气溶胶入口进入，经过视腔及过滤器由真空泵排除。激光光源经过透镜形成激光束。激光束在视腔中照射到空气中的颗粒会形成散射。散射的光通过透镜被探测器接收。探测器根据探测到的激光的强度来判断颗粒的大小，根据探测到的次数来计算颗粒的数量。

激光粒子计数器的使用有一定的条件，其中比较重要的条件就是进入粒子计数器的空气中颗粒浓度不能过高，否则会存在以下问题：1过滤器堵塞，影响吸气量，从而影响测试精度；2容易污染透镜降低计数效率；3颗粒在视腔的光路处重叠，可能会产生几个小颗粒被错误的检测为一个大颗粒的情况。

如果洁净室检测中需要测试的为高浓度粒子，通常使用稀释器稀释的方法。就是将被测量的空气按照一定的比例进行稀释，然后再用粒子计数器进行测量，测量到的各个粒径的颗粒数量乘以稀释比就是实际的空气颗粒数量。现有的稀释器分为两种类型，一种为旁通型稀释器，另一种为混合型稀释器。

旁通型稀释器原理为：被采样的空气由稀释器入口进入，一路经过毛细管到达稀释器出口，另一路旁通支路经过过滤器过滤掉空气中的颗粒物变成洁净空气，经过阀门与未经过处理的空气进行混合后从稀释器出口流出。由于旁通之路的空气被过滤干净，因此稀释器出口的空气中颗粒浓度已经被稀释了。根据直通支路进气端与出气端的压差计算出直流支路路和总流量比例从而计算出稀释比。稀释比K＝Q_i/Q，其中K为稀释比例，Q_i为直通支路流量，Q为总流量。

混合型稀释器原理为：外界采样空气依次经过过滤器、阀门、流量计、加热器后进入混合腔，进入混合腔的空气为经过过滤的洁净空气。而采样空气则直接进入混合腔。洁净空气与采样空气在混合腔中进行混合，此时混合腔内的空气为经过稀释的空气。经过稀释的空气通过三通阀连接到粒子计数器。

流量计2用于测量总流量Q，流量计用于测量洁净空气Qj，此时总的稀释比K＝(Q-Q_j)/Q，其中K为稀释比，Q为总流量，Q_j为洁净空气流量。

目前，绝大多数旁通型稀释器的稀释比例为固定稀释比例，稀释比通常比较小，约为1：1000。并且由于旁通支路和直通支路的固有阻力，稀释比可以调节的范围很小，例如1：1000的稀释器，其调节范围约为1：800-1：1300。而且旁通型稀释器其稀释比例均为预先实验得到，在使用过程中需要根据毛细管的压力进行查表查到稀释比并进行计算，没有电气控制和信号处理，不利于集成在系统中。