[实用新型]一种用于石油勘探中检测烷烃的便携式气体分析设备

摘要

本实用新型公开了一种用于石油勘探中检测烷烃的便携式气体分析设备，包括传感器元件和电源，传感器元件包括传感器部件和操作部件，操作部设置于传感器部件的后端部，控制传感器部件运转；电源提供驱动；传感器部件包括电离模块、离子引出模块、四级串联杆模块、离子检测模块和保护罩；保护罩有气体导向入口；电离模块包括离子导向出口、气体导入部、热电子加速电极和灯丝；离子向离子引出模块移动；离子引出模块包括离子引出电极，提取离子导向出口的离子；四级串联杆模块包括杆电极，离子选择性地通过四级串联杆模块；离子检测模块外接操作部分，离子检测模块检测结果为电压值；操作部分输出电压信号到显示装置。

主权项

一种用于石油勘探中检测烷烃的便携式气体分析设备，用于分析钻井泥浆流体中的样品气体或从井中流出的样品气体中碳原子数为1～12的烷烃，其特征是：包括传感器元件和电源；所述传感器元件包括传感器部件和操作部件；所述传感器部件包括电离模块、离子引出模块、四级串联杆模块、离子检测模块和保护罩，从保护罩内部的前端侧起，依次设置电离模块、离子引出模块、四级串联杆模块和离子检测模块，保护罩的前端壁上设置有气体导向入口，以引导样品气体进入传感器部件；电离模块用于电离样品气体，位于传感器部件左侧，包括离子导向出口、热电子加速电极和灯丝；所述热电子加速电极为上下两端有凸起的柱形，位于电离模块前端，热电子加速电极上均匀间隔分布着多个气体导入部；所述灯丝为波纹形状，上下对称的分别设置于与热电子加速电极凸起相邻位置，灯丝和热电子加速电极之间产生高达10～30eV的电场能量，热电子加速电极用于加速经过灯丝加热的热电子，通过热电子碰撞从气体导入部引入的样品气体，从而电离样品气体；所述电离模块产生的离子由从离子导向出口向离子引出模块移动，离子导向出口呈大致圆形，位于电离模块右端，以引导离子向外部移动；所述离子引出模块位于电离模块外侧，包括离子引出电极，以提取从离子导向出口排出的离子，离子引出模块提取由电离模块朝四级串联杆模块和离子检测模块产生的离子，且使离子加速和聚集；所述四级串联杆模块位于离子引出模块外侧，包括两对设置于离子引出模块外侧，上下对称且互相平行的杆电极，使由离子引出模块从电离模块中引导出的离子进入杆电极时，选择性地通过四级串联杆模块，四级串联杆模块用于分离、加速并聚合由离子引出模块引出的离子束；所述离子检测模块位于传感器部件最外侧，外接操作部分，离子检测模块检测通过四级串联杆模块的离子，离子检测模块是一个法拉第杯，捕获四级串联杆模块分离出的离子，并形成离子流，以离子流的形式进行检测，检测结果通过电压值显示；所述操作部件设置于传感器部件的后端部，作为交流电发生器以控制传感器部件运转；所述电源位于操作部件外侧，以提供驱动力使传感器元件运行；所述操作部分将离子检测模块检测到指示离子电流的电压值数字转换成数字电压信号，并输出该电压信号；所述操作部分输出的电压信号作为测量数据发送到显示装置。