[發明專利]一種氣體穩流裝置及氣體穩流方法

有效

• 申請號: 201310706442.3
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103698446A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 畢東杰;鄭周俊
• 申請（專利權）人: 上海神開石油設備有限公司;上海神開石油化工裝備股份有限公司
• 主分類號: G01N30/32
• 分類號: G01N30/32;G01N30/28
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 徐雯瓊

技術領域

本發明涉及石油錄井氣體分析系統的氣體穩流裝置及方法，特別涉及一種氣體穩流裝置及氣體穩流方法。

背景技術

在線氣相色譜分析技術是石油氣測錄井的核心，為油氣勘探過程中的上返鉆井液氣體做連續在線分析（C1～C5或C1～C8的烴組分），充當了發現油氣的“眼睛”，并為服務決策提供準確、可靠的氣測數據資料。在現場氣測錄井中，用戶對色譜儀的穩定性提出了越來越高的要求，這就對氣相色譜儀的性能，特別是其各氣路的氣體流量控制提出了新的要求。

目前，氣相色譜儀普遍采用不銹鋼氣阻絲來控制各氣路的氣體流量。不銹鋼氣阻絲作為一種毛細管氣阻，其優點是：1、制做簡便，僅需調節氣阻絲長度就可以對氣阻流量進行控制；2、性能穩定，并且壓力與流量關系接近線性。但是，不銹鋼氣阻絲在色譜氣路流量控制方面也存在一些較明顯的缺點，急需改進。比如，它的流量受溫度變化影響較大，在需要精確控制氣體流量時必須將其置于恒溫環境內（恒溫箱內）。受加工工藝等條件的限制，不銹鋼氣阻絲內徑尺寸的均一性很難保證，人為切割截取氣阻絲長度也使得氣阻流量的離散度較大，這對產品的整體質量控制等都帶來了問題。此外，小流量不銹鋼氣阻絲的長度也給安裝帶來了麻煩，不利于產品的模塊化和標準化生產。

紅寶石氣阻是通過模具型鍛而成，其氣阻材料耐高溫、耐腐蝕、硬度大、熱脹系數小，流量受環境變化的影響小，是一種理想的不銹鋼氣阻絲的升級替代產品。同時，其統一、規整的外形尺寸也更適合色譜儀的模塊化、小型化設計，有利于進一步提升色譜檢測技術的穩定性和整體質量。

發明內容

本發明的目的是提供一種氣體穩流裝置及氣體穩流方法，能夠在一個較寬的溫度范圍內，比如從-40℃到150℃，實現氣路系統中氣體流量精確穩定的控制，并且裝置結構簡單，安裝方便，性能穩定，成本低廉。

為了實現以上目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種氣體穩流裝置，其特點是，包含：通過氣路管線依次相連的氣體進樣裝置、過濾裝置、穩壓裝置及紅寶石氣阻；

所述的穩壓裝置控制氣路系統的進氣壓力；

所述的紅寶石氣阻控制氣路系統的氣體流量。

所述的氣體進樣裝置包含氣泵或空壓機或氫氣發生器或氣體鋼瓶。

所述的穩壓裝置包含機械穩壓閥或電子穩壓閥。

所述的紅寶石氣阻包含外殼、封裝在外殼內的紅寶石氣阻本體；所述的紅寶石氣阻本體中心部位開設有氣阻內孔。

所述氣阻內孔的內徑尺寸均勻，其內徑為0.01mm~1mm。

所述的紅寶石氣阻橫截面為圓形、正方形或長方形，其長度為1mm~100mm。

一種利用上述的氣體穩流裝置的方法，其特點是，該方法通過調節開設在紅寶石氣阻中心部位的氣阻內孔孔徑以及紅寶石氣阻的長度，控制氣路系統的氣體流量。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：

1、本發明一種石油錄井氣體分析系統的氣體穩流裝置中各部分均為模塊化標準件，便于安裝及維修更換；本發明裝置由于采用了紅寶石氣阻，相較于現有技術，其氣流控制受溫度影響小，可以在寬的溫度波動范圍內實現氣體流量的穩定控制。

2、本發明裝置由于采用紅寶石氣阻，具有統一、規整的尺寸結構，有利于分析儀器的模塊化、小型化設計，能夠進一步提升錄井氣相分析技術的穩定性和整體質量，并能滿足地質環境監測、實驗室、化學化工實時分析等領域的需要。

附圖說明

圖1為本發明一種氣體穩流裝置的結構示意圖；

圖2為本發明一種氣體穩流裝置的紅寶石氣阻的結構示意圖；

圖3為一種氣體穩流裝置的紅寶石氣阻與不銹鋼氣阻對比測試的結構示意圖；

圖4為本發明一種氣體穩流裝置0?℃和80?℃條件下流量與壓力的關系示意圖；

圖5為本發明一種氣體穩流裝置40?kPa和80?kPa條件下流量與溫度的關系示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發明做進一步闡述。

如圖1所示，本發明一種氣體穩流裝置，包括：氣體進樣裝置1、過濾裝置2、穩壓裝置3及紅寶石氣阻4，這4個部件通過氣路管線依次連接，實現對錄井氣相分析系統氣體流量的控制，其中過濾裝置2的作用是過濾氣體中所含的微小顆粒及粉塵，避免穩壓裝置3及紅寶石氣阻4堵塞，通過穩壓裝置3對整個氣路系統的進氣壓力進行控制，紅寶石氣阻4控制氣路系統的氣體流量。