基于比例积分-双流法的湿度可调配气系统的研制

作者：鲍珣; 张强领; 梁渠; 孙琴; 许伟; 邹雪; 黄超群; 沈成银; 储焰南

来源：Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2023, 51(03): 340-347.

DOI：10.19756/j.issn.0253-3820.221110

• 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

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。

• 单位
  中国科学技术大学; 中国科学院合肥物质科学研究院