气体动态稀释装置的可靠性评价

吴雨彤，毕 哲，杨扬仲夫，马浩淼，吴 海,3

(1.中国计量科学研究院，北京 100029；2.中国计量测试学会，北京 100029；3.郑州计量先进技术研究院，河南 郑州 450001)

1 引 言

标准气体在检定校准、大气监测、仪器仪表研发、质量控制等领域有着广泛的应用[1～4]。由于气体检测传感器的非线性因素，需采用多个浓度的标准气体对检测仪器进行校准[5,6]。为减少所用标准气体的数量，实际工作中通常使用高浓度标准气体，经气体稀释装置稀释产生所需目标浓度的标准气体[7,8]。通过稀释法配制的低浓度标准气体为仪器校准提供了极大的便捷，也保证了量值溯源。然而，关于气体稀释装置目前尚未建立相应的计量检定规程或校准规范，仅能根据流量计检定规程对气体稀释装置的内部流量计进行校准或测试，不能对其计量性能进行全面评价[9,10]。

本文将结合电子皂膜流量计、高精度甲烷光谱分析仪，针对稀释比、理论稀释浓度、压力对稀释浓度的影响等方面对气体稀释装置的可靠性进行评价，并对理论稀释浓度的不确定度进行分析。

2 气体稀释装置介绍

2.1 基本构成

典型的气体稀释装置一般由质量流量控制器(mass flow controller,MFC)、控制模块、电磁阀驱动模块、气体管路、电源模块、通信模块以及显示模块组成。控制模块是稀释装置中的中枢，用于稀释系统的精确控制;质量流量控制器是装置中的核心部件，用于控制不同管路中的气体流量，以便配制不同浓度的标准气体，其性能决定了整个系统输出目标气体的稳定性和准确性;气体管路有时采用聚四氟乙烯等惰性材质，以降低管路对气体的吸附作用，或避免因气体腐蚀管道导致配气浓度的不准确[10～13]。……