專利名稱：一種制取永久性氣體中標準量水份的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制取永久性氣體中標準量水份的方法和裝置，特別是一種用非氫氣的永久性氣體中的微量氫標準氣制取永久性氣體中標準量水份的方法和裝置。
背景技術：
氣體中的標準量水份，是用來校定工業(yè)氣體中微量水份檢測方法和檢測儀器準確度的基準物質。多少年來，在國內外，一直被公認為是一個難以解決的標準氣課題。氣體中的標準量水份，主要是作為標準物質，用于標定、裁定氣體中微量水份的檢測數據，以認定某檢測方法、檢測設備或是檢測操作的準確性及誤差大小，只有標準量水份的裁定，才具有公認性和權威性。工業(yè)氣體中微量水份的檢測，在氣體檢測領域，具有最為廣泛和最重要的地位，而且一直是國內外公認的檢測難題。在近數十年的時間里，氣體中微量水份的檢測，一直比較混亂同一氣樣，不同的檢測設備，不同的使用者，不同的時間，所檢測的數據，千差萬別，誰對誰錯，很難裁定。這一狀況，直接影響到了工業(yè)氣體產品，特別是高純氣、超純氣和電子氣類產品質量的認定和應用。正因為這樣，國外一些先進國家的權威專業(yè)公司，例如世界最大氣體公司之一的英國倫敦BOC氣體公司，才不惜投巨資和數年的時間，去研制具有泛用價值的瓶裝微量水份標準氣，直至1984年，才率先研制成功和投產。但直至目前，只有國外極少數國家擁有此項技術。過去使用的方法，一種就是這種國外的瓶裝微量水份標準氣檢測方法，氣瓶中是標準量的微量水分，用它作為標校氣來檢測待測氣瓶中的水分。這種方法簡單方便，但對于我國卻無法推廣應用。原因是價格太高，而且購進過程費事又費時。并且，微量水份校定過程氣體耗費極大，常常為其它檢測項目的十倍，甚至數十倍，一瓶標準氣使用不了多久，使用成本極高。二十多年來，在國內只有個別部門使用過。這種產品技術難度很大，國內做不了。因為它涉及氣瓶材質、內壁處理、底氣添加物質以及瓶閥材質和結構等一系列高科技，國內壓根就沒有條件做，如果采用現有國產氣瓶配制氮中微量水份，其含量會隨室溫的升高而增高，隨室溫的下降而減小，隨氣瓶余壓的下降而增高，根本無法穩(wěn)定氣瓶中水份的含量，不能作標校氣。過去使用的另一種配制氮中微量水份標準氣的方法是滲透法。其原理為在一薄壁塑料直管中，裝入純水，水分子會從塑料的高分子空穴中滲透出來，一定時間內水分子滲透的量由溫度、水分壓決定。將直管兩端封閉，懸置于具有入口和出口的管狀容器內，在設定溫度和壓力下，以恒定的流量通入干氮，確定一定條件下一定時間內滲出的水分為多少， 用這套裝置制成氮中微量水份標準氣。生產時，將干氮出口聯結到一個已稱過重量，易裝卸的干燥器入口。通過一定體積的氮氣后，稱重一次干燥器的增重。最后，根據干燥器增重多少和流過氣體體積的關系，計算出每根塑料管子單位時間內滲透出的水分的重量和克分子數。以此為據，做制備氮中標準量水分的裝置。該方法生產要求條件高，使用要求條件高。使用時，溫度、壓力、流量需要精密控制。由于滲透的量是一定的，因此應用范圍窄。只能在低壓、常壓下使用。輸出壓力低、流量小。啟動后達到平衡需要很長時間，因此實際中難以適應工業(yè)氣體生產和使用現場的需要。加上價格較高昂，很難被廣大用戶接受，所以國內二十多年前已有的滲透式微量水份發(fā)生器，由于缺乏實用性，至今仍停留在少數樣機上，無法推廣應用。因而制取一種含量準確、使用簡便、價格低廉，適合于大多數用戶使用的標準量水份發(fā)生器，成為當務之急。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的，就是針對現有技術存在的問題和現實需求，提供一種制取永久性氣體中標準量水份的方法和裝置。一種制取永久性氣體中標準量水份的方法，用非氫氣的永久性氣體中的微量氫標準氣為氣源，與轉化器中的氧化劑反應，生成與氫氣相等摩爾量的水，制成永久性氣體中標準量的水份。所述的氣源，可以為氬中氫標準氣或氮中氫標準氣。所述的氧化劑可以為氧化銅，其化學反應式為
[001權利要求
1.一種制取永久性氣體中標準量水份的方法，其特征是用非氫氣的永久性氣體中的微量氫標準氣為氣源，與轉化器中的氧化劑反應，生成與氫氣相等摩爾量的水，制成永久性氣體中標準量的水份。
2.如權利要求1所述的制取永久性氣體中標準量水份的方法，其特征是氣源為氮中氫標準氣。
3.如權利要求1所述的制取永久性氣體中標準量水份的方法，其特征是氣源為氬中氫標準氣。
4.如權利要求1所述的制取永久性氣體中標準量水份的方法，其特征是轉化器中的氧化劑為氧化銅，其化學反應式為局溫
5.如權利要求2-4之一所述的制取永久性氣體中標準量水份的方法，其特征是氣源先經脫水器脫水。
6.如權利要求5所述的制取標準量水份的方法，其特征是脫水器為分子篩脫水器。
7.如權利要求5所述的制取永久性氣體中標準量水份的方法，其特征是轉化器的工作溫度為320°C 420°C。
8.一種制取永久性氣體中標準量水份的裝置，其特征是包括氣源氣瓶、輸入管道、轉化器和輸出管道。
9.如權利要求7所述的制取永久性氣體中標準量水份的裝置，其特征是輸入管道后接脫水器。
10.如權利要求7所述的制取永久性氣體中標準量水份的裝置，其特征是轉化器和脫水器的出口和入口均聯接有針型閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制取永久性氣體中標準量水份的方法和裝置。用非氫氣的永久性氣體中的微量氫標準氣為氣源，與轉化器中的氧化劑反應，生成與氫氣相等摩爾量的水，制成永久性氣體中標準量的水份。氣源可以為氬(氮)中氫標準氣。氧化劑可以為氧化銅。氣源先經脫水器脫水。裝置包括氣源氣瓶、輸入管道、轉化器和輸出管道。輸入管道后接脫水器。本發(fā)明含量準確，含量范圍寬，適用于絕大多數專業(yè)用戶。裝置簡單，使用方便、快速，設定條件要求不嚴格，氮(氬)中氫標準氣易配、易得，價格低廉，氧化銅反應器可采用空氣或氧氣反復再生。本發(fā)明的實施必將使長期未能解決的微量水份標準氣技術難題，成為一種簡單、易行的通用技術，并發(fā)揮其重要的作用。
文檔編號G01N1/28GK102305737SQ201110208400
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權日2011年7月25日
發(fā)明者袁萬德 申請人:袁萬德