[实用新型]一种便携式微量气体组分测定仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及气体组分测定技术领域，特别是涉及一种便携式微量 气体组分测定仪，可应用于页岩气、煤层气和致密砂岩等气体组分测量， 作为资源评估与预测等的依据。

背景技术

随着非常规油气领域的不断发展，页岩气、煤层气、致密砂岩气等已 经成为全球的能源热点。泥页岩、煤岩、致密砂岩的含气组分是确定资源 存在的直接参数，关乎资源评价、有利选区、甜点分析、开发设计、产能 预测以及经济评价等多个领域，同时也是计算资源量、储量以及可采量的 必要参数。因此，如何准确地获得页岩、煤岩含气和致密砂岩等气体组分 成为目前页岩气研究工作的重要部分。然而，目前国内外针对气体组分的 测定设备和方法并不能满足针对微量气体即时便携的测定需求。

目前实验室内针对气体组分的测定仪器主要分为色谱仪和质谱仪两 种。色谱仪具有明显的局限性，色谱仪体积一般较大，主要在实验室内操 作，不能及时对所采气样进行组分分析。并且，由于气体样品在运输期间 会受到泄漏、混入空气等各种不确定因素影响，实验室使用色谱仪分析结 果与实际情况有所偏差。目前虽然有车载实验室配置了色谱检测仪，但色 谱仪的使用必须根据检测气体组分不同，配置多个高压气瓶或气罐，成本 高的同时也增加了实验的危险性。质谱仪局限性也较为明显，大型的精密 质谱仪也主要在实验室内使用，体积较小的质谱仪在现场实际应用时需要 专业人员的校对，同时需要保证供电电压的稳定，而这一条件在现场往往 难以满足。

目前市场上也有便携式气体组分测定仪，用于针对管道泄漏监测等开 放环境下气体组分的测定，而实际情况下所收集的页岩气、煤层气气体样 品较少，使用现有的便携式气体组分分析仪无法进行准确测量。

整体来看，现有的气体组分设备和方法主要存在以下问题和不足：

1.精确气体组分测定只能在实验室内进行，需要在现场采集气体样品， 运输到实验室后再进行实验，无法及时得到气体组分数据。同时，运输过 程中会发生各种不确定因素使实际气体组分发生变化，导致最终结果的偏 差。此外，由于气体样品中多含有甲烷、乙烷等可燃气体，增加运输的危 险性。

2.将气体组分分析仪放置在车载实验室中，色谱气体组分检测仪占用 体积大，成本高昂，且需要配套高压气瓶或气罐使用，需要定期维护，也 增加了实验操作和设备运输过程危险性。质谱气体组分检测仪每次使用需 要专业人员现场校正，增加人员成本，同时使用时需要保证供电电压的稳 定，当质谱气体组分分析仪受到电压不稳的干扰时，故障无法通过其他方 法排除。

3.现有的便携式气体组分分析仪，主要针对开放环境下气体浓度的测 定，而实际情况下所采集的气样如勘探阶段所能获取的页岩气和煤层气气 体样品较少，无法使其在有效的反应时间内精确地测量气体组分。

由此可见，虽然针对非常规天然气气体组分的测定实验仪器和方法种 类多样，但是在测量精度、实验设备及测量方法等方面仍存在缺陷与不便， 特别是在实验精度、操作性和便携性方面无法兼顾，需要针对性地分析和 考虑，以便进一步加以改进。总之，如何创设一种便于携带、操作简便并 且能够精确测量微量气体的气体组分含量测量设备，是当前非常规天然气 领域的重要研究课题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种便携式微量气体组分测定仪，使其便于 携带、操作简便并且能够精确测量微量气体，从而克服现有的测试设备在 实验精度、操作性和便携性方面无法兼顾的不足。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种便携式微量气体组分测定仪，包括壳体，设置在所述壳体上的针 式进气通道，以及设置在所述壳体内的红外线检测器、微型采样泵、三通 管道和出气管道；所述三通管道包括第一、第二两个进气管和一个输气管， 所述第一进气管与所述针式进气通道连接，所述第二进气管的管口处安装 有位于壳体外的通气调节阀，所述输气管与所述微型采样泵的入气口连接， 所述出气管道与所述微型采样泵的出气口连接，所述壳体上设有与出气管 道管口位置对应的出气孔；所述红外线检测器设置在所述三通管道的第一 进气管与所述针式进气通道之间，用于检测从所述针式进气通道吸入的待 测气体的组分。

作为进一步地改进，还包括设置在所述壳体内部的总控电路板，所述 红外检测器通过信号调节电路与所述总控电路板连接。

所述壳体上还设有与所述总控电路板连接的显示屏。