专利名称：一种气体平衡装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种气体平衡装置，尤其涉及ー种用于气体分子浓度、湿度等參数监测时使用的气体平衡装置。
背景技术：
目前，人们在测量连通的各个气室中气体分子浓度、湿度等參数吋，由于各个气室中气体分子在短时间内不能达到平衡甚至是永远无法达到平衡，导致各个气室中气体分子浓度、湿度等同一參数的监测值相差很大，气体參数的在线监测以及离线检测的准确性无法提高，失去了测量的意义
实用新型内容
本实用新型的目的是提供ー种用于气体分子浓度、湿度等參数监测的气体平衡装置，能够加快各个气室内气体的平衡速度。本实用新型采用下述技术方案一种气体平衡装置，包括机械波发生装置、机械波换能装置和中央控制�？椋挡ǚ⑸爸玫男藕攀涑龆肆踊挡ɑ荒茏爸玫男藕攀淙攵耍醒肟刂颇？榈男藕攀涑龆肆踊挡ǚ⑸爸玫男藕攀淙攵�。还包括输入�？楹拖允灸？椋醒肟刂颇？榈男藕攀淙攵肆邮淙肽？榈男藕攀涑龆耍允镜ピ男藕攀淙攵肆又醒肟刂颇？榈男藕攀涑龆�。所述的中央控制�？榛拱ㄓ惺奔淇刂频缏�。所述的机械波发生装置采用超声波发生器。所述的机械波换能装置采用超声波换能器。所述的中央控制�？椴捎玫テ�。本实用新型通过超声波换能器将超声波发生器转化的高频交流电信号转换成机械能，利用高频机械振动加速气室内气体的扩散运动，从而加快各个气室内气体的平衡速度，能够极大地提高气体测量的准确性，结构简単，易于实现。
图I为本实用新型的原理框图；图2为未安装本实用新型的湿度设备实验数据绘制成的湿度平衡曲线图；图3为安装本实用新型的湿度设备实验数据绘制成的湿度平衡曲线图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型包括机械波发生装置、机械波换能装置和中央控制�？椋挡ǚ⑸爸玫男藕攀涑龆肆踊挡ɑ荒茏爸玫男藕攀淙攵耍醒肟刂颇？榈男藕攀涑龆肆踊挡ǚ⑸爸玫男藕攀淙攵耍醒肟刂颇？榈男藕攀淙攵肆邮淙肽？榈男藕攀涑龆耍允灸？榈男藕攀淙攵肆又醒肟刂颇？榈男藕攀涑龆恕Ｖ醒肟刂颇？榭刹捎玫テ�。本实施例中，机械波发生装置、机械波换能装置可采用超声波发生器和超声波换能器，均为现有技术，在此不再赘述。超声波发生器可以把220V、50 Hz的市电转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号。同时，超声波发生器还具有反馈功能，可以提供输出功率信号和频率跟踪信号。由于在超声波发生器的供电电源电压发生变化时，超声波发生器的输出功率也会发生变化，将导致超声波换能器机械振动忽大忽小。因此可以通过超声波发生器的功率反馈信号相应调整功率放大器，使得功率放大稳定。超声波换能器在谐振频率点时工作效率最高，工作最稳定，而超声波换能器的谐振频率点会由于装配原因和工作老化导致频率漂移，但超声波发生器的频率跟踪信号可以控制信号发生器，使信号发生器的频率在一定范围内跟踪超声波换能器的谐振频率点，使超声波发生器工作在最佳状态。超声波换能器是利用压电材料的逆压电效应将高频电振动转换成高频机械振动，从而产生机械波，因此超声波换能器可以将超声波发生器转化的高频交流电信号转换成机械 能。本装置中的超声波换能器在塑料外套或者金属外套中设置ー块压电晶片。压电晶片的材料、大小(如直径和厚度)可以决定超声波换能器王要性能指标，包括(I)工作频率。工作频率是指压电晶片的共振频率。当加到压电晶片两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时，输出的能量最大，灵敏度也最高。(2)工作温度。由于压电材料的居里点一般比较高，当换能器的温度比较高时，需要単独的制冷设备。(3)灵敏度。主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大，灵敏度高；反之，灵敏度低。由于在机械振动的过程中机械能转化为热能，将会导致气室温度的变化，因此本实用新型中中央控制�？樯柚糜惺奔淇刂频缏罚啥猿ǚ⑸鹘卸ㄊ笨刂疲员Ｖて椅露炔换岱⑸璞洌捎谑奔淇刂频缏肺墒斓南钟屑际酰诖瞬辉僮甘�。使用吋，以在线监测SF6气体的湿度为例，将超声波换能器通过接头装入监测湿度设备的气室中，超声波发生器产生频率为I. 7MHZ的电信号驱动超声波换能器工作，监测并记录湿度数据；同时监测并记录没有安装气体平衡装置的湿度设备中湿度数据作为对比。未安装气体平衡装置的湿度设备实验数据绘制成的湿度平衡曲线如图2所示；安装有气体平衡装置的湿度设备实验数据绘制成的湿度平衡曲线如图3所示。将图2和图3进行对比可知，未安装气体平衡装置的湿度设备平衡时间需要13天，而安装有气体平衡装置的湿度设备平衡时间仅为3天。因此，使用安装气体平衡装置加速气体的平衡，能够极大地提高气体测量的准确性，并且可推广至其他气体參数的測量。
权利要求1.一种气体平衡装置，其特征在于包括机械波发生装置、机械波换能装置和中央控制�？椋挡ǚ⑸爸玫男藕攀涑龆肆踊挡ɑ荒茏爸玫男藕攀淙攵耍醒肟刂颇？榈男藕攀涑龆肆踊挡ǚ⑸爸玫男藕攀淙攵�。
2.根据权利要求I所述的气体平衡装置，其特征在于还包括输入�？楹拖允灸？椋醒肟刂颇？榈男藕攀淙攵肆邮淙肽？榈男藕攀涑龆耍允镜ピ男藕攀淙攵肆又醒肟刂颇？榈男藕攀涑龆恕�
3.根据权利要求I或2所述的气体平衡装置，其特征在于所述的中央控制�？榛拱ㄓ惺奔淇刂频缏�。
4.根据权利要求1、2或3所述的气体平衡装置，其特征在于所述的机械波发生装置采用超声波发生器。
5.根据权利要求4所述的气体平衡装置，其特征在于所述的机械波换能装置采用超声波换能器。
6.根据权利要求5所述的气体平衡装置，其特征在于所述的中央控制�？椴捎玫テ�。
专利摘要本实用新型公开了一种气体平衡装置，包括机械波发生装置、机械波换能装置和中央控制�？椋挡ǚ⑸爸玫男藕攀涑龆肆踊挡ɑ荒茏爸玫男藕攀淙攵耍醒肟刂颇？榈男藕攀涑龆肆踊挡ǚ⑸爸玫男藕攀淙攵�。本实用新型通过超声波换能器将超声波发生器转化的高频交流电信号转换成机械能，利用高频机械振动加速气室内气体的扩散运动，从而加快各个气室内气体的平衡速度，能够极大地提高气体测量的准确性，结构简单，易于实现。
文档编号G01N33/00GK202486120SQ20122006222
公开日2012年10月10日 申请日期2012年2月24日 优先权日2012年2月24日
发明者宁帅官, 张燕飞, 李建国, 汪献忠, 胡涛, 薛冰, 袁子茹, 赫树开 申请人:河南省日立信股份有限公司
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