[實用新型]一種氦氣連續在線監測系統

有效

• 申請號: 201821562746.1
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN209014498U
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 何鑭;周超;劉佳琪
• 申請（專利權）人: 杭州超鉅科技有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 王江成;楊燕霞

本實用新型涉及一種氦氣連續在線監測系統，包括第一進氣口、第二進氣口、第一排氣口、第二排氣口、氣體預處理組件、氣體分離柱、熱導傳感器、緩沖罐、定量管、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第一流量計、第二流量計、測量氣泵、采樣氣泵和主控電路，構成清洗氣路、采樣氣路和測量氣路。主控電路分別控制第一至第四電磁閥的通向及測量氣泵和采樣氣泵的運行，實現清洗氣路、采樣氣路和測量氣路的自動切換，先清洗氣路工作，再采樣氣路工作，最后測量氣路工作。本實用新型通過定量對比分析檢測氣體中氦氣的濃度，采用全差分對比分析法采集熱導傳感器的響應信號，響應快、靈敏度高，不易受環境條件變化影響，適用野外觀測環境。

技術領域

本實用新型涉及地殼中微量痕量氦氣分析技術領域，尤其涉及一種氦氣連續在線監測系統及其監測方法，主要應用于地殼內部氦氣檢測分析，可為氦氣氣藏勘探和地震短臨預測提供依據，也可應用于工業自動化檢漏分析。

背景技術

地球上的氦是重放射性元素α衰變的產物，由放射性衰變生成的氦主要是同位素⁴He，主要保存在巖石中，并逐漸溶解到地下水中。氦氣具有極大的滲透性和擴散性，在地殼運動過程中，氦氣可以通過地殼巖石的裂隙滲透擴散到含水層，隨地下水一起流出地表，或通過地殼巖石裂隙滲透到斷層中，直接擴散至地表。因此，地表層的水或斷層中氦氣濃度的分布預示著地下深層氦氣的蘊含量，氦氣濃度的變化與地震及斷層活動關系密切。檢測地下流體中的氦氣濃度不僅可以勘探天然氦氣藏作為天然氣指示來源，還可以應用于地震前兆預測。

目前，國內外廣泛應用的測氦方法是氣相色譜檢測法和質譜檢測法，但這兩種儀器操作復雜，維護困難，費用高，體積大，檢測時要求的環境穩定性較高，因此不適用于野外現場檢測，極大的影響了野外工作的可靠性，而且由于氦氣具有滲透性，對于實驗室檢測前的樣品采集封閉要求較高，容易導致較大的測量誤差。此外，由于氦氣與氫氣的質量接近，導致氦氣與微量輕組分氣體如氫和氖的分離效果較差。國內也有根據其他原理研制出的測氦儀，如利用石英對氦氣的高滲透性和離子鈦泵的工作原理設計出的連續監測測氦儀，但是這種測氦儀的反應速度很慢，需要依靠氦氣的緩慢滲透測量離子泵的工作電壓變化，且由于鈦膜的飽和吸附導致儀器壽命較短，量程較小，在連續監測中時效性和應用范圍較小，導致儀器的應用受阻。

發明內容

本實用新型為了解決上述技術問題，提供一種氦氣連續在線監測系統，其傳感器響應速度快，靈敏度高，氣體組分分辨力強，能在線連續觀測氦氣的濃度變化，穩定性好，不易受環境條件變化影響，可實現野外原位檢測，準確度高，適用于連續在線監測地下逸出或工業逸出氦氣。