[实用新型]实时检测混合气体组分含量的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及混合气体组分含量的检测，特别是涉及一种利用热导检测器实时检测混合气体中某一组分含量的装置。

背景技术

在化工、能源等行业中经常需要实时检测混合气体中某组分随时间及空间位置的变化情况。例如在研究反应器中气体的混合规律中，经常需要在反应器的冷态模型中注入示踪气体，检测示踪气体在反应器中的分布规律。传统的气相色谱分析技术测试气体的浓度需要的时间较长，很难达到实时检测的要求。本实用新型利用不同气体的导热系数的差异，采用热导检测器(ThermalConductivity Detector，TCD)实时检测混合气体的导热系数，并输出相应的电压值，根据标度的热导检测器输出电压与混合气体中某组分浓度的关系，得到待测气体中该组分的浓度。

中国实用新型专利96190402.X公开了一种测定混合物组分浓度的装置，具有一第一部分体积，在这一体积中，组分浓度不受通过扩散阻力与混合气体中浓度进行耦合的影响而保持恒定不变。上述耦合影响由一可控制的组分泵电流通过处于第一部分体积和气体混合物之间用作抽吸装置的固体电解质予以补偿。泵电流的强度是气体混合物中所要求浓度的量度。上述泵电流可作为第一部分体积与基准气体体积之间的能斯脱传感器输出电压的偏差函数而受到额定值的控制。这一装置特征是，可有目的地影响依赖于抽吸装置固体电解质两端可测电压的额定值。但是该专利技术在测试过程中，需要在第二部分体积中充装带有基准待测气体浓度的气体，即该专利技术在测试氧气之外的气体浓度时，必须同时使用标准气，这就使得测试过程复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种测试范围广、适用性强、快速实时的检测混合气体中组分含量的的装置。

本实用新型实时检测混合气体中某组分浓度的方法是利用不同气体导热系数的不同，采用热导检测器(TCD)检测混合气体的导热系数，并输出相应的电压值，根据标度的热导检测器输出电压与混合气体中某组分浓度的关系，得到待测气体中该组分的浓度。

本实用新型的目的通过采用如下技术方案实现：

实时检测混合气体组分含量的装置，包括参比气源及流量控制子统、采样系统、热导检测器及数据采集系统和标准气配比系统；

所述热导检测器及数据采集系统包括热导检测器和计算机数据采集系统，计算机数据采集系统与热导检测器的信号输出端连接；

所述参比气源及流量控制系统包括依次连接的气瓶之一、压力调节阀之一和质量流量控制仪之一，质量流量控制仪之一与热导检测器的参比气进口连接；所述采样系统包括通过管道连接的采样探头和待测气质量流量控制仪之二；采样探头通过管道与热导检测器的待测气进口连接，质量流量控制仪之二与热导检测器的待测气出口连接；

标准气配比系统包括含有待测组分气体A的气瓶之二、压力调节阀之二、质量流量控制仪之三、含有混合气体中其余组分B的气瓶之三，压力调节阀之三、质量流量控制仪之四、气体A与气体B混合罐、针形调节阀；气瓶之二、压力调节阀之二和质量流量控制仪之三依次连接，并与混合罐连接；气瓶之三，压力调节阀之三和质量流量控制仪之四依次连接，并与混合罐连接；针形调节阀与混合罐连接；混合罐上设有采样口。

当待测系统为常压时，所述质量流量控制仪之二后安装有真空泵。

当待测系统含有颗粒杂质时，所述采样探头与和待测气质量流量控制仪之二连接的管路上设有过滤器。

所述采样探头至热导检测器的管路采用内径小于2毫米的小管径管路。

所述热导检测器为GC910型色谱的内置热导检测器。

相对于现有技术，本实用新型有如下优点和有益效果：

1.对于测试混合气体中的某组分浓度，与传统的色谱气体浓度分析技术相比，取消了色谱柱分离的过程，使得测试过程可快速实时进行。

2.含有标度系统及测试系统，对混合气体中某一组分浓度的变化，都可通过标度系统得到其浓度变化与热导检测器输出电压的对应关系，测试适应的气体范围广，通用性强

附图说明

图1为实时检测混合气体组分含量的装置结构示意图。

图2为热导检测器工作原理图。

图3为标准气配比系统。

图4为利用氦气研究流化床反应器中气体混合情况的装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型要求保护的范围并不局限于实施方式表达的范围。