[發(fā)明專利]一種氣體穩(wěn)壓定量稀薄化部件及其用途

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210054181.7
• 申請(qǐng)日: 2012-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN102608343A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余劍;楊娟;岳君容;高士秋;許光文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所
• 主分類號(hào): G01N35/10
• 分類號(hào): G01N35/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王雪梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體在線檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種氣體穩(wěn)壓定量稀薄化部件及其用途。

背景技術(shù)

用于氣體測(cè)定的分析方法主要包括紅外分析、熱導(dǎo)式氣體檢測(cè)、電化學(xué)傳感器、半導(dǎo)體傳感器、色譜分析、質(zhì)譜分析、拉曼光譜分析儀等。其中過(guò)程質(zhì)譜儀具有對(duì)氣體檢測(cè)靈敏度高，反應(yīng)時(shí)間快，易于與計(jì)算機(jī)相連接，造價(jià)也相對(duì)較低的優(yōu)勢(shì)，在氣固化學(xué)反應(yīng)分析及催化瞬態(tài)產(chǎn)物分析中應(yīng)用廣泛。例如，在用于殘余氣體的在線分析時(shí)，特別是用于快速反應(yīng)氣體的在線分析時(shí)，是其他氣體檢測(cè)器所不能取代的。用作痕量氣體分析，特別是對(duì)環(huán)境有害的氣體的分析，催化劑評(píng)價(jià)方面，其更有優(yōu)勢(shì)。但它存在對(duì)不同氣體之間的分辨率較差，對(duì)過(guò)程氣體帶來(lái)的污染較敏感等缺點(diǎn)，特別是當(dāng)測(cè)試氣中含有大量碳?xì)浠衔飼r(shí)，用于檢測(cè)的燈絲上容易沉積碳而產(chǎn)生污染。過(guò)程質(zhì)譜儀用于小分子或是吸附性強(qiáng)的氣體的在線分析時(shí)，穩(wěn)定性差，且反應(yīng)不夠靈敏，容易受入口氣體壓力波動(dòng)與組成的影響，難以得到穩(wěn)定的定量關(guān)系曲線。

對(duì)于質(zhì)譜儀的以上缺點(diǎn)，常規(guī)解決方案是采用毛細(xì)管進(jìn)樣，通過(guò)增加壁阻的方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)較大壓差對(duì)過(guò)程質(zhì)譜儀的測(cè)定影響。但是采用這種方案會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)氣體時(shí)產(chǎn)生較大的時(shí)間延遲，對(duì)于瞬態(tài)反應(yīng)的檢測(cè)極為不利。因此，從檢測(cè)源頭減少這些帶有污染性氣體的進(jìn)樣量，成為一個(gè)可行的方案。而且，在某些條件下，氣體檢測(cè)往往需要集成多個(gè)氣體檢測(cè)器進(jìn)行互補(bǔ)性檢測(cè)，減少氣體之間的相互干擾，實(shí)現(xiàn)氣體的準(zhǔn)確測(cè)量。

原位紅外在線分析測(cè)試系統(tǒng)是指在真空(≤10^-3Pa)條件下，監(jiān)測(cè)固體表面吸附物種與其他氣體的在線反應(yīng)過(guò)程的系統(tǒng)。如何在線供入微量反應(yīng)氣體是原位紅外在線分析測(cè)試成功的關(guān)鍵。原位紅外在線分析測(cè)試系統(tǒng)主要由反應(yīng)物氣體控制及計(jì)量單元、系統(tǒng)真空裝置和原位紅外反應(yīng)器組成。反應(yīng)物氣體控制及計(jì)量單元主要是將符合反應(yīng)要求的數(shù)種反應(yīng)物氣體精確地送到原位紅外反應(yīng)器與固體表面吸附的另一種反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)，該單元功能如何準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)，是所屬領(lǐng)域的技術(shù)難題。

上述質(zhì)譜儀及原位紅外在線分析測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)過(guò)程中存在的問(wèn)題即現(xiàn)有技術(shù)亟需解決的技術(shù)難題。

為解決以上難題，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員開發(fā)出一系列解決方案。例如實(shí)用新型CN?2388602Y公開了一種用于質(zhì)譜原位檢測(cè)的連續(xù)進(jìn)樣裝置，其由采樣毛細(xì)管、三通轉(zhuǎn)換接頭、穩(wěn)流閥、流量計(jì)、機(jī)械泵、精密泄露閥等組成，利用三通轉(zhuǎn)換接頭與機(jī)械泵配合形成一W型的等比例采樣氣路，穩(wěn)流閥、流量計(jì)和機(jī)械泵組成了可隨時(shí)調(diào)整的采樣調(diào)節(jié)裝置，簡(jiǎn)便易行。該裝置采用穩(wěn)流閥、流量計(jì)和機(jī)械泵組成的抽氣系統(tǒng)控制進(jìn)入檢測(cè)器的氣體量，但是該裝置不能減小污染性氣體濃度，并且不能實(shí)現(xiàn)多個(gè)檢測(cè)器的同時(shí)互補(bǔ)性檢測(cè)。

因此，開發(fā)一種適用于多路氣體檢測(cè)(包括快速過(guò)程質(zhì)譜儀)且?guī)в袣怏w穩(wěn)壓稀薄化功能的連接部件具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

在線檢測(cè)氣體過(guò)程中，尤其是檢測(cè)快速反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，根據(jù)氣體傳感器各自不同的特點(diǎn)，需要結(jié)合多種氣體檢測(cè)器進(jìn)行互補(bǔ)性測(cè)試，排除因氣體傳感器各自的選擇性帶來(lái)的局限性，實(shí)現(xiàn)氣體的精準(zhǔn)快速檢測(cè)。同時(shí)，氣體入口壓力和氣體流量的波動(dòng)對(duì)氣體檢測(cè)器的檢測(cè)性能具有較大的影響，影響氣體測(cè)量的準(zhǔn)確性。因此，開發(fā)能滿足多種氣體檢測(cè)器同時(shí)檢測(cè)、實(shí)現(xiàn)氣體分流、保證氣體穩(wěn)壓的部件尤為重要。本發(fā)明正是基于不同氣體電化學(xué)傳感器、熱導(dǎo)檢測(cè)器、光譜檢測(cè)器以及快速質(zhì)譜檢測(cè)器之間互補(bǔ)性測(cè)試的需要，開發(fā)的一種氣體穩(wěn)壓定量稀薄化部件，實(shí)現(xiàn)多種氣體準(zhǔn)確、穩(wěn)定測(cè)量。

為解決快速過(guò)程質(zhì)譜儀定量穩(wěn)定性差與響應(yīng)延遲等缺陷，同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種氣體檢測(cè)器之間的互補(bǔ)性測(cè)試需求，本發(fā)明的目的之一在于提供一種適用于多路(1路或2路以上，例如3路)檢測(cè)器檢測(cè)的氣體穩(wěn)壓定量稀薄化部件。

所述氣體穩(wěn)壓定量稀薄化部件，按進(jìn)樣氣體流向包括三通接頭T1、真空稀薄室S1、真空調(diào)節(jié)系統(tǒng)，真空稀薄室S1通過(guò)三通接頭T1與進(jìn)樣氣體連接，三通接頭T1另一接口與其他檢測(cè)器J2連接或排空，即三通接頭T1三個(gè)接頭分別于進(jìn)樣氣體、真空稀薄室S1、其他檢測(cè)器J2連接；真空稀薄室S1除氣體進(jìn)氣與出氣支路外的另一側(cè)支路與真空調(diào)節(jié)系統(tǒng)連接，通過(guò)真空調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)真空稀薄室S1的真空度，進(jìn)樣氣體經(jīng)真空稀薄室S1后進(jìn)入檢測(cè)器J1。