一种定容预混气体实验用全自动配气系统及配气方式

摘要

本发明公开了一种定容预混气体实验用全自动配气系统及配气方法。该定容预混气体实验用全自动配气系统，包括进气单元，实验腔体，实验腔体开关电磁阀，真空泵，真空泵开关电磁阀，大气接口，扩展接口和上位机。该系统使用户充分摆脱了配气相关的计算过程和操作过程，极大提高了实验效率。控制程序中充分考虑了气路体积对配气比例精度造成的影响，有效地消除了气路体积带来的误差。整个系统的误差水平由质量流量计和气压表的精度决定，配气比例精度不超过二者最大误差之和。该系统还设置了扩展接口，在完成配气功能的同时具有良好的扩展性，能够满足绝大部分用户的使用需求。

主权项

一种利用定容预混气体实验用全自动配气系统进行配气的方法，其特征在于，所述定容预混气体实验用全自动配气系统包括多个进气单元，实验腔体，实验腔体开关电磁阀，真空泵，真空泵开关电磁阀，主气路，扩展接口和上位机；所述主气路分别与多个进气单元，实验腔体开关电磁阀，真空泵开关电磁阀，扩展接口和大气接口连接；所述实验腔体开关电磁阀通过气路与实验腔体相连；所述真空泵开关电磁阀通过气路与真空泵相连；所述上位机通过控制线分别与进气单元，实验腔体开关电磁阀，真空泵和真空泵开关电磁阀相连；每个进气单元包括气源接口、质量流量计、气压表和流量计控制电磁阀，并通过进气通道依次连接；具体包括如下步骤：步骤一：将第一气体源与第一进气单元(1)中的第一气源接口(11)连接，将第二气体源与第二进气单元(2)中的第二气源接口(21)连接；步骤二：对配气系统进行抽真空处理；步骤三：利用第一质量流量计(12)和第一气压表(13)标定充入第一气体时实验腔体(3)和气路的总体积V₁+V₂；步骤四：利用第一质量流量计(12)和第一气压表(13)标定气路体积V₂；步骤五：用第二质量流量计(22)和第二气压表(23)标定充入第二气体时实验腔体(3)和气路的总体积；步骤六：依次打开大气接口(7)，第一流量计控制电磁阀(14)，使腔体与大气连通，然后关闭大气接口(7)，打开真空泵开关电磁阀(6)，打开真空泵(5)，将腔体和管路抽真空；然后关闭真空泵开关电磁阀(6)，关闭真空泵(5)，打开大气接口(7)，至此标定过程完成；步骤七：确定配气过程中第一气体的实际充气量V₁’和第二气体的实际充气量V₂’；其中，第一气体的实际充气量第二气体的实际充气量其中，P₁为第一气体的理论分压，P₂为第二气体的理论分压，V₁表示实验腔体(3)的体积，a为第一气体通过第一质量流量计(12)记录的累积流量和第一气压表(13)记录的气压变化值的比值，b为第二气体通过第二质量流量计(22)记录的累积流量和第二气压表(23)记录的气压变化值的比值；步骤八：打开第一流量计控制电磁阀(14)、第二流量计控制电磁阀(24)、实验腔体开关电磁阀(4)和真空泵开关电磁阀(6)，开启真空泵(5)，将实验腔体和与其连通的气路抽真空；步骤九：关闭真空泵开关电磁阀(6)，关闭真空泵(5)，通过第一质量流量计(12)向腔体和管路充入第一气体，实际充气量的预定值设为V₁’；步骤十：关闭第一流量计控制电磁阀(14)，通过第二质量流量计(22)向腔体和管路充入第二气体，实际充气量的预定值设为V₂’；步骤十一：关闭实验腔体开关电磁阀(4)，配气过程完成。