專利名稱:一種在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置，用于分析各種過(guò)程氣體的成分和濃度，特別是在線測(cè)量和分析高壓環(huán)境中氣體成分和濃度，其中該裝置包括高壓氣源、采樣模塊、安全閥、分流模塊、第一閥門、限流器、第二閥門、分析模塊、止回閥、吸收器、減壓閥、標(biāo)準(zhǔn)氣源和加熱器。采用該裝置對(duì)高壓氣體進(jìn)行自動(dòng)在線分析，顯著提高了采樣氣體量，消除了氣體采樣時(shí)的分子歧視效應(yīng)，有效抵消限流裝置的氣體選擇性，能夠動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地反映高壓氣體的氣體成分及濃度，并自帶校準(zhǔn)功能。
【專利說(shuō)明】
一種在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣體分析裝置，尤其適用于高壓氣體的在線分析。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，常常需要分析各種過(guò)程氣體的成分和濃度。比如在尿素合成中，需要使合成塔內(nèi)的氨氣和二氧化碳的比例保持在一定范圍內(nèi)，為此需要分析氨氣和二氧化碳的濃度。這種反應(yīng)過(guò)程通常是在高壓環(huán)境下進(jìn)行，如150個(gè)大氣壓以上，這就需要一種能測(cè)量高壓環(huán)境中氣體成分和濃度的裝置。
[0003]再如，氣體激光器在工業(yè)上具有廣泛的應(yīng)用，其工質(zhì)往往是純氣或混合氣體。工質(zhì)的工作壓力范圍較寬，如2?6個(gè)大氣壓。氣體激光器的性能與工質(zhì)氣體的成分與濃度，以及工質(zhì)中的污染性氣體含量密切相關(guān)。為了深入研究氣體工質(zhì)的成分及濃度、非金屬材料引入的氣體雜質(zhì)以及氣體在放電過(guò)程中的反應(yīng)產(chǎn)物等因素對(duì)激光器性能的影響，需要實(shí)時(shí)分析氣體激光器放電腔內(nèi)的氣體成分及濃度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置，用于分析各種過(guò)程氣體的成分和濃度，特別是在線測(cè)量和分析高壓環(huán)境中氣體成分和濃度的裝置。
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置，所述在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置包括高壓氣源、采樣模塊、安全閥、分流模塊、第一閥門、限流器、第二閥門、分析模塊、止回閥、吸收器、第一減壓閥、標(biāo)準(zhǔn)氣源和加熱器，其中，所述高壓氣源與所述采樣模塊相連接，所述采樣模塊另一端連接所述分流模塊，所述分流模塊的另一端通過(guò)所述第二閥門或者通過(guò)所述第一閥門和所述限流器與所述分析模塊相連接，所述標(biāo)準(zhǔn)氣源通過(guò)所述第一減壓閥連接在所述采樣模塊的第二減壓閥與過(guò)濾器之間的氣體管道上，所述安全閥也連接在上述氣體管道上。
[0006]優(yōu)選地，所述采樣模塊依次包括第二減壓閥、過(guò)濾器、調(diào)節(jié)閥和截止閥，所述第二減壓閥將高壓氣體減壓到常壓，所述過(guò)濾器用于過(guò)濾氣體中的顆粒雜質(zhì)，所述調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)氣體流量，所述截止閥可起到較好的通斷氣流作用。
[0007]優(yōu)選地，所述分流模塊包括分流室、第一真空計(jì)、第一電磁閥、第一機(jī)械栗，所述第一真空計(jì)與所述分流室連接，用于監(jiān)控所述分流室的真空度，其是全量程真空計(jì)或不同量程真空計(jì)的組合，所述第一機(jī)械栗通過(guò)所述第一電磁閥與所述分流室連接，所述第一機(jī)械栗用于對(duì)所述分流室抽真空，采樣模塊的絕大部分采樣氣流被第一機(jī)械栗抽走，較少部分采樣氣流通過(guò)所述第一閥門、所述限流器流向分析室，所述第一機(jī)械栗與所述調(diào)節(jié)閥配合，獲得較大的采樣氣體流量，并在所述分流室獲得合適的真空度，當(dāng)所述第一機(jī)械栗對(duì)所述分流室抽真空時(shí)，所述第一機(jī)械栗與所述第一電磁閥設(shè)置為聯(lián)鎖控制，使兩者保持“同開同關(guān)”的狀態(tài)。
[0008]優(yōu)選地，所述分析模塊包括分析室、第二真空計(jì)、氣體分析器、插板閥、分子栗、第二電磁閥、第二機(jī)械栗，所述第二真空計(jì)連接在所述分析室上，用于監(jiān)控所述分析室的真空度，以決定所述氣體分析器能否安全開啟，所述第二真空計(jì)是全量程真空計(jì)或不同量程真空計(jì)的組合，所述氣體分析器用于對(duì)引入所述分析室內(nèi)的采樣氣體進(jìn)行分析測(cè)試，其是四極質(zhì)譜計(jì)或者其它類型的氣體分析儀器，所述分子栗作為主抽栗，通過(guò)所述插板閥與所述分析室連接，所述第二機(jī)械栗作為前級(jí)栗，通過(guò)所述第二電磁閥與所述分子栗的另一端連接，所述第二機(jī)械栗與所述第二電磁閥設(shè)置為聯(lián)鎖控制，使兩者保持“同開同關(guān)”的狀態(tài)，所述分子栗和所述第二機(jī)械栗構(gòu)成所述分析室的抽氣栗組。
[0009]優(yōu)選地，在所述分子栗與所述分析室之間，設(shè)置包括第三閥門和限流孔在內(nèi)的真空抽氣支路。
[0010]優(yōu)選地，其中所述安全閥連接在所述第二減壓閥與所述過(guò)濾器之間的氣體管道上，當(dāng)所述第二減壓閥誤操作而產(chǎn)生較高壓力時(shí)，所述安全閥自動(dòng)開啟以泄氣減壓，避免損害所述過(guò)濾器或所述調(diào)節(jié)閥等器件，所述分析模塊通過(guò)所述第二閥門與所述分流模塊連接，也通過(guò)所述第一閥門、所述限流器與所述分流模塊連接，所述限流器是小孔、毛細(xì)管或者微調(diào)閥，所述第二閥門是插板閥、擋板閥或蝶閥，所述第一機(jī)械栗和所述第二機(jī)械栗的排氣管道上設(shè)置所述止回閥，所述吸收器設(shè)置在排氣管道末端，所述分流室和所述分析室上設(shè)置所述加熱器。
[0011]優(yōu)選地，所述標(biāo)準(zhǔn)氣源通過(guò)所述第一減壓閥連接在所述第二減壓閥與所述過(guò)濾器之間的氣體管道上，所述標(biāo)準(zhǔn)氣源為具有確定濃度的多種氣體混合物，其中Kr: Ar: Ne: He =20:10:2:1，所述第一減壓閥將所述標(biāo)準(zhǔn)氣源的高壓氣體減壓到1.0?1.5個(gè)大氣壓，所述標(biāo)準(zhǔn)氣源通過(guò)所述第一減壓閥連接在所述第二減壓閥與所述過(guò)濾器之間的氣體管道上。
[0012]優(yōu)選地，所述第二閥門的出氣端也可以連接到所述分析模塊的所述插板閥與所述分子栗之間的管道上。
[0013]優(yōu)選地，所述分流模塊不再單獨(dú)配置機(jī)械栗，所述閥門的進(jìn)氣端與所述分流室連接，所述閥門的出氣端與所述分子栗和所述第二電磁閥之間的氣體管道連接，所述閥門為手動(dòng)的角閥、插板閥或蝶閥。
[0014]本實(shí)用新型所述的在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置可對(duì)高壓氣體進(jìn)行自動(dòng)在線分析，顯著提高了采樣氣體量，消除了氣體采樣時(shí)的分子歧視效應(yīng)，有效抵消限流裝置的氣體選擇性，能夠動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地反映高壓氣體的氣體成分及濃度，并自帶校準(zhǔn)功能。該在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置解決了現(xiàn)有技術(shù)中的如下技術(shù)問(wèn)題:(I)高壓氣體的氣體分析；
(2)在線式氣體分析，動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)地反映高壓氣體的氣體成分及濃度；(3)消除氣體采樣時(shí)的分子歧視效應(yīng)，準(zhǔn)確反映氣體樣本中的氣體成分及濃度；(4)有效抵消限流裝置的氣體選擇性，提高氣體分析準(zhǔn)確性；(5)裝置自帶校準(zhǔn)功能。
【附圖說(shuō)明】

[0015]圖1為按照本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式的在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為按照本實(shí)用新型另一優(yōu)選實(shí)施方式的在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為按照本實(shí)用新型另一優(yōu)選實(shí)施方式的在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為按照本實(shí)用新型另一優(yōu)選實(shí)施方式的在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，本申請(qǐng)涉及的在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置主要包括高壓氣源1、采樣模塊2、安全閥3、分流模塊4、第一閥門5、限流器6、第二閥門7、分析模塊8、止回閥9、吸收器10、第一減壓閥11、標(biāo)準(zhǔn)氣源12和加熱器。其中，高壓氣源I為氣體成分待測(cè)的高壓氣體容器，例如準(zhǔn)分子激光器放電腔，再如尿素工業(yè)中的合成塔，也可以是其它高壓氣體容器。
[0020]在實(shí)施例1中，如圖1所示，采樣模塊2依次包括第二減壓閥201、過(guò)濾器202、調(diào)節(jié)閥203和截止閥204。第二減壓閥201將高壓氣體減壓到常壓，如1.0?1.5個(gè)大氣壓。這可以避免氣體高壓損傷過(guò)濾器202而產(chǎn)生顆粒雜質(zhì)，還可以避免氣體高壓損傷調(diào)節(jié)閥203或影響其調(diào)節(jié)性能。過(guò)濾器202用于過(guò)濾氣體中的顆粒雜質(zhì)。這些顆粒雜質(zhì)可能來(lái)自于高壓氣體，如激光器放電產(chǎn)生的金屬碎肩，也可能來(lái)自于過(guò)濾器202自身的損傷產(chǎn)物。如果沒有過(guò)濾器202，氣體中的顆粒雜質(zhì)有可能會(huì)堵塞調(diào)節(jié)閥203，或者附著在氣體分析器803上，從而影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。調(diào)節(jié)閥203用于調(diào)節(jié)氣體流量。截止閥204可起到較好的通斷氣流作用。采樣模塊2用于對(duì)待測(cè)高壓氣體進(jìn)行采樣，調(diào)節(jié)采樣氣流量，并保持采樣氣體的清潔。
[0021]安全閥3連接在第二減壓閥201與過(guò)濾器202之間的氣體管道上。當(dāng)?shù)诙p壓閥201誤操作而產(chǎn)生較高壓力時(shí)，安全閥3自動(dòng)開啟以泄氣減壓，避免損害過(guò)濾器202或調(diào)節(jié)閥203等器件。
[0022]分流模塊4包括分流室401、第一真空計(jì)402、第一電磁閥403、第一機(jī)械栗404。第一真空計(jì)402與分流室401連接，用于監(jiān)控分流室401的真空度，其可以是全量程真空計(jì)或不同量程真空計(jì)的組合。第一機(jī)械栗404通過(guò)第一電磁閥403與分流室401連接。第一機(jī)械栗404用于對(duì)分流室401抽真空。采樣模塊2的絕大部分采樣氣流被第一機(jī)械栗404抽走，較少部分采樣氣流通過(guò)第一閥門5、限流器6流向分析室801。第一機(jī)械栗404與調(diào)節(jié)閥203配合，可獲得較大的采樣氣體流量，并在分流室401獲得合適的真空度?？梢?，分流模塊4主要起到分流采樣氣體、提高采樣氣體量的作用。較大的采樣氣體量在高壓氣源I與分流室401之間形成有效的氣體流動(dòng)，從而可以動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)地反映高壓氣源I內(nèi)的氣體變化過(guò)程。較大的采樣氣體量還意味著調(diào)節(jié)閥203的通氣孔徑被調(diào)到較大狀態(tài)，有效消除小流量采樣時(shí)的分子歧視效應(yīng)，從而準(zhǔn)確反映高壓氣源I內(nèi)的氣體成分及濃度。
[0023]當(dāng)?shù)谝粰C(jī)械栗404對(duì)分流室401抽真空時(shí)，第一電磁閥403處于開啟狀態(tài)，若誤操作或電氣故障導(dǎo)致第一機(jī)械栗404停機(jī)，則會(huì)造成大量氣體反流，這種反流氣體會(huì)將第一機(jī)械栗404的潤(rùn)滑脂揮發(fā)出的碳?xì)浠衔锏入s質(zhì)氣體帶入到分流室401，從而污染真空室，使得氣體分析結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重偏差。為避免出現(xiàn)這種問(wèn)題，可將第一機(jī)械栗404與第一電磁閥403設(shè)置為聯(lián)鎖控制，使兩者保持“同開同關(guān)”的狀態(tài)。
[0024]分析模塊8通過(guò)第二閥門7與分流模塊4連接，也通過(guò)第一閥門5、限流器6與分流模塊4連接，根據(jù)不同情況選擇使用其中一路或者多路。限流器6的主要作用是限制管道流導(dǎo)，以使分析模塊8獲得合適的采樣流量，可以是小孔、毛細(xì)管或者微調(diào)閥等。第一閥門5和限流器6形成的氣體管道的流導(dǎo)較小，分析模塊8獲得的采樣氣體量也較少，便于分析室801獲得理想的真空度，有利于氣體分析。第二閥門7是流導(dǎo)較大的閥門，如插板閥、擋板閥或蝶閥等，適用于對(duì)分流室401抽本底真空。
[0025]分析模塊8包括分析室801、第二真空計(jì)802、氣體分析器803、插板閥804、分子栗805、第二電磁閥806、第二機(jī)械栗807。第二真空計(jì)802連接在分析室801上，用于監(jiān)控分析室801的真空度，以決定氣體分析器803能否安全開啟。第二真空計(jì)802可以是全量程真空計(jì)或不同量程真空計(jì)的組合。氣體分析器803用于對(duì)引入分析室801內(nèi)的采樣氣體進(jìn)行分析測(cè)試，其可以是四極質(zhì)譜計(jì)，也可以是其它類型的氣體分析儀器。分子栗805作為主抽栗，通過(guò)插板閥804與分析室801連接。第二機(jī)械栗807作為前級(jí)栗，通過(guò)第二電磁閥806與分子栗805的另一端連接。如上所述，可將第二機(jī)械栗807與第二電磁閥806設(shè)置為聯(lián)鎖控制，使兩者保持“同開同關(guān)”的狀態(tài)。分子栗805和第二機(jī)械栗807構(gòu)成分析室801的抽氣栗組。
[0026]第一機(jī)械栗404和第二機(jī)械栗807的排氣管道上設(shè)置止回閥9。止回閥9可以防止安全閥3開啟時(shí)產(chǎn)生的高壓氣體沖擊正在運(yùn)轉(zhuǎn)的第一機(jī)械栗404和第二機(jī)械栗807。
[0027]吸收器10設(shè)置在排氣管道末端，用于吸收安全閥3泄壓放氣或第一機(jī)械栗404和第二機(jī)械栗807排氣中的環(huán)境有害氣體。例如，準(zhǔn)分子激光器的在線氣體分析裝置需要設(shè)置鹵素吸收器，尿素合成塔的在線氣體分析裝置需要設(shè)置氨氣吸收器。
[0028]標(biāo)準(zhǔn)氣源12通過(guò)第一減壓閥11連接在第二減壓閥201與過(guò)濾器202之間的氣體管道上。標(biāo)準(zhǔn)氣源12用于為氣體分析裝置提供高純度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，標(biāo)準(zhǔn)氣體為具有確定濃度的多種氣體混合物，如Kr: Ar: Ne: He = 20:10:2:1。第一減壓閥11將標(biāo)準(zhǔn)氣源12的高壓氣體減壓到常壓，如1.0?1.5個(gè)大氣壓。
[0029]分流室401和分析室801上設(shè)置加熱器。加熱器可以對(duì)真空室進(jìn)行烘烤除氣，以獲得良好的系統(tǒng)本底，提高氣體分析準(zhǔn)確性。另外，加熱器對(duì)真空室烘烤除氣還可以消除或減輕碳?xì)浠衔锏葘?duì)真空室的污染。
[0030]優(yōu)選地，準(zhǔn)分子激光器在線氣體分析裝置應(yīng)盡量采用金屬或陶瓷材料，以免引入碳?xì)浠衔?，從而影響氣體分析的準(zhǔn)確性。
[0031]實(shí)施例2在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)，在實(shí)施例1中，第一閥門5和限流器6及其所在氣體管道、第二閥門7及其所在氣體管道，分別連接著分流室401和分析室801。通過(guò)第一閥門5和第二閥門7的不同開關(guān)狀態(tài)組合，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)抽本底和氣體分析的功能。開啟第二閥門7時(shí)，分析模塊8的真空栗組(第二機(jī)械栗807和分子栗805)可以對(duì)分析室801和分流室401同時(shí)抽真空本底。在實(shí)施例2中，所述第二閥門7的出氣端也可以連接到分析模塊8的插板閥804與分子栗805之間的管道上，如圖2所示。采用這種連接方式，分析模塊8的真空栗組可以對(duì)分析室801和分流室401分別抽真空本底，有利于獲得更好的系統(tǒng)本底。當(dāng)開啟第二閥門7、關(guān)閉第一閥門5和插板閥804時(shí)，抽氣栗組對(duì)分流室401抽本底。當(dāng)關(guān)閉第一閥門5和第二閥門7，開啟插板閥804，抽氣栗組對(duì)分析室801抽本底。當(dāng)開啟第一閥門5和插板閥804、關(guān)閉第二閥門7時(shí)，采樣氣體通過(guò)限流器6進(jìn)入分析室801，可進(jìn)行氣體分析測(cè)試。
[0032]實(shí)施例3在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)，在實(shí)施例1中，分流模塊4配置有I臺(tái)第一機(jī)械栗404，其用于對(duì)分流室401抽真空，起到分流采樣氣體的作用。分析模塊8也配置有I臺(tái)第二機(jī)械栗807，其對(duì)分析室801預(yù)抽粗真空，還作為分子栗805的前級(jí)栗。盡管上述兩臺(tái)第一機(jī)械栗404、807的具體作用不同，但所需提供的真空度范圍基本相同，因此可選擇同樣類型的機(jī)械栗，使的氣體分析裝置具有進(jìn)一步簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)。在實(shí)施例3中，如圖3所示，分流模塊4不再單獨(dú)配置機(jī)械栗，閥門503的進(jìn)氣端與分流室401連接，閥門503的出氣端與分子栗805和第二電磁閥806之間的氣體管道連接。閥門503配置為手動(dòng)的角閥、插板閥或蝶閥等，通過(guò)調(diào)節(jié)閥門503的開度來(lái)控制其所在氣體管道的流導(dǎo)。當(dāng)開啟第二閥門7和插板閥804、關(guān)閉閥門503時(shí)，真空栗組(第二機(jī)械栗807和分子栗805)對(duì)分析室801和分流室401同時(shí)抽本底。當(dāng)開啟第一閥門5、插板閥804和閥門503，關(guān)閉第二閥門7時(shí)，采樣氣體通過(guò)限流器6進(jìn)入分析室801，分子栗805對(duì)分析室801抽真空以滿足氣體分析器803的開啟條件，第二機(jī)械栗807—方面為分子栗805提供前級(jí)真空度，另一方面對(duì)分流室401抽真空以實(shí)現(xiàn)采樣氣體的分流作用。通過(guò)調(diào)節(jié)閥門503的開度可以控制分流室的分流比例。
[0033]實(shí)施例4在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)，在實(shí)施例1中，分析模塊8配置有分子栗805。分子栗的抽速具有波動(dòng)性和氣體選擇性的特點(diǎn)。為了克服這些缺點(diǎn)，實(shí)施例4是在所述實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，在分子栗805與分析室801之間，設(shè)置包括第三閥門808和限流孔809在內(nèi)的真空抽氣支路，如圖4所示。第三閥門808和限流孔809的位置可以互換。一般來(lái)說(shuō)，限流孔809在分子流狀態(tài)下的流導(dǎo)應(yīng)不大于分子栗805名義抽速的20%，以有效屏蔽分子栗805的抽速波動(dòng)。限流孔809與限流器6之間配合，可有效抵消限流器6的氣體選擇性，更加準(zhǔn)確的反映采樣氣體的成分與濃度。當(dāng)開啟插板閥804、關(guān)閉第三閥門808時(shí)，真空栗組(第二機(jī)械栗807和分子栗805)適合于對(duì)分析室801和分流室401抽本底。當(dāng)開啟第三閥門808、關(guān)閉插板閥804時(shí)，真空栗組(第二機(jī)械栗807和分子栗805)適合于抽除分析室801內(nèi)的采樣氣體，以便于在穩(wěn)定抽速下進(jìn)行氣體分析。
[0034]利用上述在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置的在線式氣體分析方法包括如下步驟:
[0035]A系統(tǒng)抽本底:關(guān)閉第二減壓閥201，全開調(diào)節(jié)閥203，打開截止閥204、開啟第一真空計(jì)402，關(guān)閉第一電磁閥403和第一機(jī)械栗404，打開第二閥門7，開啟第二真空計(jì)802，氣體分析器803關(guān)閉，打開插板閥804，分子栗805關(guān)閉，開啟第二電磁閥806和第二機(jī)械栗807對(duì)氣體分析裝置抽真空。當(dāng)分析室801內(nèi)真空度小于200Pa時(shí)，開啟分子栗805。當(dāng)分析室801內(nèi)真空度滿足要求后，開啟氣體分析器803，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本底。
[0036]如果氣體分析器803監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)本底很干凈，沒有污染性氣體，則連續(xù)抽真空直至獲得良好的系統(tǒng)本底。否則即開啟加熱器對(duì)真空室進(jìn)行烘烤除氣，以消除或減輕污染，直至獲得良好的系統(tǒng)本底。
[0037]B調(diào)節(jié)采樣氣體流量:當(dāng)獲得良好的系統(tǒng)本底后，關(guān)閉氣體分析器803，關(guān)閉第二閥門7和第一閥門5，打開第一電磁閥403和第一機(jī)械栗404，調(diào)節(jié)閥203關(guān)至最小流量，開啟第二減壓閥201至合適壓力。確認(rèn)系統(tǒng)工作正常后，將調(diào)節(jié)閥203的開度緩慢地逐漸調(diào)大，直至分流室401獲得合適真空度。
[0038]C氣體分析測(cè)試:打開第一閥門5，通過(guò)限流器6將采樣氣流引入分析室801，當(dāng)分析室801內(nèi)獲得合適真空度后，開啟氣體分析器803，對(duì)采樣氣體進(jìn)行分析測(cè)試。
[0039]D采樣氣體抽除:測(cè)試完畢后，關(guān)閉第二減壓閥201，全開調(diào)節(jié)閥203，關(guān)閉第一電磁閥403和第一機(jī)械栗404，打開第二閥門7，繼續(xù)對(duì)氣體分析裝置抽真空。
[0040]如果氣體分析器803監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)沒有污染性氣體，則連續(xù)抽真空直至獲得良好的系統(tǒng)本底。否則即開啟加熱器對(duì)真空室進(jìn)行烘烤除氣，以消除或減輕污染，直至獲得良好的系統(tǒng)本底。
[0041]E關(guān)閉氣體分析裝置:采樣氣體排除完畢后，關(guān)閉氣體分析裝置，使其保持真空狀態(tài)，以利于下一次測(cè)試時(shí)獲得良好的系統(tǒng)本底。還可以在氣體分析裝置內(nèi)充入高純度的保護(hù)性氣體，如99.999 %的氮?dú)狻?br>[0042]優(yōu)選地，該方法還包括校準(zhǔn)步驟，氣體分析裝置進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，采用與測(cè)試流程類似的步驟，將標(biāo)準(zhǔn)氣體通過(guò)采樣模塊2、分流模塊4、第一閥門5、限流器6引入到分析室801中，利用氣體分析器803對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行分析。如果分析出的氣體成分和濃度與標(biāo)準(zhǔn)氣體一致，則表示氣體分析裝置通過(guò)校準(zhǔn)，可進(jìn)行氣體分析。如果分析出的氣體成分和濃度與標(biāo)準(zhǔn)氣體不一致，則需對(duì)氣體分析裝置進(jìn)行調(diào)試，直至滿足校準(zhǔn)要求。氣體分析裝置的調(diào)試過(guò)程可以是烘烤加熱、系統(tǒng)抽本底、調(diào)節(jié)分流模塊4的分流比或者調(diào)整氣體分析器803的參數(shù)等。由此實(shí)現(xiàn)了氣體分析裝置的定期校準(zhǔn)，以確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。
[0043]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置，用于分析各種過(guò)程氣體的成分和濃度，其特征在于，所述在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置包括高壓氣源(I)、采樣模塊(2)、安全閥(3)、分流模塊(4)、第一閥門(5)、限流器(6)、第二閥門(7)、分析模塊(8)、止回閥(9)、吸收器(10)、第一減壓閥(U)、標(biāo)準(zhǔn)氣源(12)和加熱器，其中，所述高壓氣源(I)與所述采樣模塊(2)相連接，所述采樣模塊(2)另一端連接所述分流模塊(4)，所述分流模塊(4)的另一端通過(guò)所述第二閥門(7)或者通過(guò)所述第一閥門(5)和所述限流器(6)與所述分析模塊(8)相連接，所述標(biāo)準(zhǔn)氣源(12)通過(guò)所述第一減壓閥(11)連接在所述采樣模塊(2)的第二減壓閥(201)與過(guò)濾器(202)之間的氣體管道上，所述安全閥(3)也連接在上述氣體管道上。2.如權(quán)利要求1所述的在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置，其特征在于，其中所述采樣模塊(2)依次包括第二減壓閥(201)、過(guò)濾器(202)、調(diào)節(jié)閥(203)和截止閥(204)，所述第二減壓閥(201)將高壓氣體減壓到常壓，所述過(guò)濾器(202)用于過(guò)濾氣體中的顆粒雜質(zhì)，所述調(diào)節(jié)閥(203)用于調(diào)節(jié)氣體流量，所述截止閥(204)起到通斷氣流作用。3.如權(quán)利要求1所述的在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置，其特征在于，其中所述分流模塊(4)包括分流室(401)、第一真空計(jì)(402)、第一電磁閥(403)、第一機(jī)械栗(404)，所述第一真空計(jì)(402)與所述分流室(401)連接，用于監(jiān)控所述分流室(401)的真空度，所述第一機(jī)械栗(404)通過(guò)所述第一電磁閥(403)與所述分流室(401)連接，所述第一機(jī)械栗(404)用于對(duì)所述分流室(401)抽真空，當(dāng)所述第一機(jī)械栗(404)對(duì)所述分流室(401)抽真空時(shí)，所述第一機(jī)械栗(404)與所述第一電磁閥(403)設(shè)置為聯(lián)鎖控制，使兩者保持“同開同關(guān)”的狀態(tài)。4.如權(quán)利要求3所述的在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置，其特征在于，其中所述分析模塊(8)包括分析室(801)、第二真空計(jì)(802)、氣體分析器(803)、插板閥(804)、分子栗(805)、第二電磁閥(806)、第二機(jī)械栗(807)，所述第二真空計(jì)(802)連接在所述分析室(801)上，所述氣體分析器(803)用于對(duì)引入所述分析室(801)內(nèi)的采樣氣體進(jìn)行分析測(cè)試，所述分子栗(805)作為主抽栗，通過(guò)所述插板閥(804)與所述分析室(801)連接，所述第二機(jī)械栗(807)作為前級(jí)栗，通過(guò)所述第二電磁閥(806)與所述分子栗(805)的另一端連接，所述第二機(jī)械栗(807)與所述第二電磁閥(806)設(shè)置為聯(lián)鎖控制，使兩者保持“同開同關(guān)”的狀態(tài)，所述分子栗(805)和所述第二機(jī)械栗(807)構(gòu)成所述分析室(801)的抽氣栗組。5.如權(quán)利要求4所述的在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置，其特征在于，其中在所述分子栗(805)與所述分析室(801)之間，設(shè)置包括第三閥門(808)和限流孔(809)的真空抽氣支路。6.如權(quán)利要求4所述的在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置，其特征在于，其中所述安全閥(3)連接在所述第二減壓閥(201)與所述過(guò)濾器(202)之間的氣體管道上，所述分析模塊(8)通過(guò)所述第二閥門(7)與所述分流模塊(4)連接，也通過(guò)所述第一閥門(5)、所述限流器(6)與所述分流模塊(4)連接，所述限流器(6)是小孔、毛細(xì)管或者微調(diào)閥，所述第二閥門(7)是插板閥、擋板閥或蝶閥，所述第一機(jī)械栗(404)和所述第二機(jī)械栗(807)的排氣管道上設(shè)置所述止回閥(9)，所述吸收器(10)設(shè)置在排氣管道末端，所述分流室(401)和所述分析室(801)上設(shè)置所述加熱器。7.如權(quán)利要求1所述的在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置，其特征在于，其中所述標(biāo)準(zhǔn)氣源(12)通過(guò)所述第一減壓閥(11)連接在所述第二減壓閥(201)與所述過(guò)濾器(202)之間的氣體管道上，所述標(biāo)準(zhǔn)氣源(12)為具有確定濃度的多種氣體混合物，所述第一減壓閥(11)將所述標(biāo)準(zhǔn)氣源(12)的高壓氣體減壓到1.0?1.5個(gè)大氣壓，所述標(biāo)準(zhǔn)氣源(12)通過(guò)所述第一減壓閥(11)連接在所述第二減壓閥(201)與所述過(guò)濾器(202)之間的氣體管道上。8.如權(quán)利要求4所述的在線式過(guò)程氣體采樣分析裝置，其特征在于，其中所述第二閥門(7)的出氣端連接到所述分析模塊(8)的所述插板閥(804)與所述分子栗(805)之間的管道上。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK205720136SQ201620227591
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】王魁波, 劉斌, 丁金濱, 吳曉斌, 陳進(jìn)新, 齊威, 沙鵬飛, 周翊, 王宇, 趙江山
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院光電研究院