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分析化学 2023年第3期51卷 340-347页

作者：鲍珣张强领梁渠孙琴许伟邹雪黄超群沈成银储焰南中国科学院合肥物质科学研究院健康与医学技术研究所医学物理与技术安徽省重点实验室中国科学技术大学

浓度校准是气体分析仪器实现准确定量检测的前提，浓度校准需采用气体稀释系统。本研究将比例积分（Proportional integral, PI）算法与双流法结合，发展了一种新的湿度控制方法，即PI-双流法，并基于此建立了一套具有湿度调控功能的气... 详细信息

浓度校准是气体分析仪器实现准确定量检测的前提，浓度校准需采用气体稀释系统。本研究将比例积分（Proportional integral, PI）算法与双流法结合，发展了一种新的湿度控制方法，即PI-双流法，并基于此建立了一套具有湿度调控功能的气体稀释新系统。首先，对系统中重要部件加湿器的性能进行考察，结果表明，加湿器出口处的相对湿度（Relative humidity, RH）存在一定波动（96%～103%），因此，本系统通过引入自整定PI控制算法来减小波动对整个系统湿度控制精度的影响。随后，对新系统的性能进行考察，结果表明，本系统的RH调控范围为5%～100%, RH准确度最高可达0.026%RH(25℃，100%RH)，调节时间最快可达38 s (25℃，500 mL/min)，可跟踪周期大于175 s的正弦输入。在不同温度和RH条件下，研究了湿度对PTR-MS反应离子分布的影响，结果表明，本系统可在较宽湿度范围（10%～100%）内满足进样流量大且连续进样气体分析仪器（如PTR-MS）的应用需求。本系统有望用于受湿度影响的气体测量仪器的校准。

关键词：气体稀释系统湿度调控比例积分-双流法质子转移反应质谱

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气体稀释装置的软硬设计与实现

气体稀释装置的软硬设计与实现

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作者：蒲实电子科技大学

学位级别：硕士

随着工业的迅速发展,当前的生产过程和分析更加依赖于严格的控制。用户期望越来越高,法规要求日益严格,无论生产或分析哪种产品,都可能在其中某个阶段直接使用到特种混合气体。实验室、在线生产或空气和水污染物的监控过程中所使用的校... 详细信息

随着工业的迅速发展,当前的生产过程和分析更加依赖于严格的控制。用户期望越来越高,法规要求日益严格,无论生产或分析哪种产品,都可能在其中某个阶段直接使用到特种混合气体。实验室、在线生产或空气和水污染物的监控过程中所使用的校准分析仪和其他测量仪器,都几乎需要间接用到气体,而这些气体和分析仪器的质量和可靠性非常关键。因此,为提高国内配置气体的生产工艺、生产设备,增强其性能及品质,降低气体制备价格成本,促进分析领域的发展,本文通过对高浓度的多种气体经由质量流量控制器,透过计算机控制自动混合产生精确的混合及调配,为得到分析研究或监测等不同用途提供精确标准气体进行了研究。本论文针对实验室分析和气体生产厂家为对象,分析其过程中存在的问题,比如操作不方便、生产成本高等,然后根据气体制备的工艺,以MCGS组态软件和Keil为软件开发平台,用C语言编写单片机程序,搭建一个智能化的气体稀释系统,实现自动计算稀释气体的浓度和流量;多点校准分析;用触摸屏实现人性化的操作;高精度的数据采集和处理,实现配制浓度的精确控制;采用PID控制质量流量控制器,以达到气体流量的准确控制;所有质量流量控制器校正值储存于系统内部,系统操作时会依校正值进行修正,大大提高准确度;仪器可以自动清洗和关闭,并有气压高自动泄气保护装置。硬件系统主要由流量控制器、主控板、电源组、PC上位机等部分组成。软件设计是本系统的核心,主要包括下位机和上位机的软件设计。本系统设计较大所以采用模块化设计,方便只要知道函数接口接可以直接调用,设计速度快,并且方便团队的合作。

关键词：气体稀释系统单片机组态软件 Keil MCGS

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