[實用新型]全程氣密氣體含量測量儀

有效

• 申請號: 201520479293.6
• 申請日: 2015-07-06
• 公開（公告）號: CN204882316U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 張金川;李全喜;薛冰;尉菲菲;唐玄
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所 11303
• 代理人: 劉晶婷

技術領域

本實用新型涉及氣體解吸實驗技術領域，特別是涉及全程氣密氣體含量測量儀。

背景技術

剩余氣是頁巖、煤層、致密砂巖等儲層總含氣量中的重要組成，對其準確、快速測量具有重要價值和意義。在有毒有害氣體測量方面，全程氣密更是必不可少的手段。在清潔綠色的實驗室環境中，無塵化處理更顯得尤為重要。

目前，全程氣密氣體含量測定均主要采用分步實施法進行，即在氣體含量測定過程中，將密閉粉碎過程與后期處理集氣過程作為兩個獨立的步驟分別實施，兩個步驟過程中，均需要進行樣罐置換，將粉碎后的樣品暴露空氣，對樣品氣樣或周圍空氣造成污染，在污染空氣的同時，嚴重地增加了實驗誤差。即使在不需要后期集氣、防塵或其他處理的情況下，密封粉碎也只做到了水密或部分粉塵密封，難以實現氣體——特別是小分子氣體的密封。

現今剩余氣量測試方法主要存在以下難以克服的問題：

(1)在剩余氣檢測過程中，對粉碎后的樣品只進行簡單處理、低溫加熱或不加熱，難以滿足不同碎樣目的的實驗要求，難以準確測量剩余氣量。

(2)目前的市場產品均主要采用直接接觸式封閉方式，盡管對樣品罐進行抽真空處理，但仍然無法回避空氣殘留而產生測量誤差問題。雖然可用多種方法進行碎樣過程中的密閉，但仍然難以實現氣密效果。

(3)在非常規天然氣的剩余氣測量過程中，無法實現從碎樣、加熱、集氣到計量的全程氣密。現有的剩余氣測量方法均主要分為粉碎和加熱集氣兩個相互獨立的步驟，在剩余氣測量過程中，試樣均至少一次或更多次的在空氣中暴露，從而使測試過程中的剩余氣大量逃逸，造成無法估計地嚴重誤差，難以客觀準確地給出實際的剩余氣量結果。

(4)在碎樣過程中，破碎后的樣品均需轉移至處理罐進行氣體測量或其它處理，此間難以避免實驗過程中因樣罐置換而產生的空氣混入、因粉碎生熱而產生的氣體膨脹或因抽真空等作業而產生的氣樣損耗等誤差。

(5)市場現有相關設備的主要測試對象均主要為剩余氣含量較大的煤巖，測量精度要求較低。相對于煤巖來說，頁巖和致密砂巖中的剩余氣含量總值偏小，但所占相對比例較大，現有設備難以滿足精度要求。

(6)在集氣過程中均采用有管連接方式進行操作，管路中的空氣以及空氣在加熱后的膨脹嚴重降低了剩余氣測量精度。

總之，雖然對剩余氣測量的方法多種多樣，但均由于實驗方法和測試手段而產生對總含氣量影響較大的剩余氣實驗測試誤差，尚沒有能夠避免空氣污染的剩余氣測量方法及相關儀器。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種全程氣密氣體含量測量儀，具有良好的氣密效果，能夠避免樣罐置換步驟，減少氣體測量誤差，提高氣體測量的準確度和精度，從而克服現有的氣體含量實驗過程氣密性不足，剩余氣含量測定常分步進行，且測量誤差大、測量精度低的不足。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

全程氣密氣體含量測量儀，包括：碎樣系統，包括可密閉的樣品粉碎罐，所述樣品粉碎罐上設有出氣口；加熱系統，用于加熱所述樣品粉碎罐；以及氣體采集計量系統，包括用于采集并計量從所述樣品粉碎罐內析出氣體的集氣量筒，所述集氣量筒用于與所述樣品粉碎罐出氣口密封連接。

進一步地，所述碎樣系統還包括非接觸式扭矩傳動系統，所述非接觸式扭矩傳動系統包括電機、磁力轉軸及磁力傳動聯軸器，所述電機通過磁力傳動聯軸器連接并驅動磁力轉軸轉動，所述樣品粉碎罐內設有攪拌件，所述磁力轉軸連接并帶動所述攪拌件動作。

進一步地，所述非接觸式扭矩傳動系統還包括連接并控制所述電機的矢量智能變頻器。

進一步地，所述樣品粉碎罐具有頂部開口，所述開口處設有頂蓋，所述磁力轉軸外部設有殼體，所述磁力轉軸下端伸出所述殼體底部并伸入所述樣品粉碎罐內，所述殼體與所述頂蓋密封連接。

進一步地，所述磁力轉軸的殼體內部設有用于冷卻所述磁力轉軸的冷卻循環水腔，所述殼體上開設有與冷卻循環水腔連通的進水口與出水口。

進一步地，所述樣品粉碎罐為球磨罐。

進一步地，所述樣品粉碎罐的出氣口處設有單向閥。

進一步地，還包括升降系統，所述樣品粉碎罐通過所述升降系統移入所述加熱系統進行加熱或移出所述加熱系統停止加熱。

進一步地，所述升降系統通過傳動絲桿升降所述樣品粉碎罐。

由于采用上述技術方案，本實用新型至少具有以下優點：