CN106841517A - 一种气体分析装置 - Google Patents

Abstract

一种气体分析装置，用于检测气体杂质，包括：第一测量管路，入口连接传输待测气体的主管路，出口设有第一接口；第二测量管路，包括纯化器，所述纯化器入口连接所述主管路，所述纯化器出口并联设有第二接口及第三接口，仅在所述第三接口与所述纯化器出口之间连接有标准气体发生器；还包括检测装置，具有气体入口和气体出口，所述气体入口在第一位置仅连接所述第一接口以形成第一流路，在第二位置仅连接所述第二接口以形成第二流路，在第三位置仅连接所述第三接口以形成第三流路。本发明的检测装置气体入口在不同位置连接不同接口，取消了可能残留前次检测气体的管路，使得前次检测的气体不会对后续的检测造成影响，缩短了等待时间。

Description

一种气体分析装置

技术领域

本发明涉及检测领域，具体为一种气体分析装置。

背景技术

在半导体制造、石油化工、制药等高端应用领域，有众多场合需要检测气体中的杂质，如微量水分，其浓度可达ppb级别。例如在半导体制造过程中，所使用的电子特气中水分含量超标将严重影响最终的电子元器件产品的质量。`

目前常见的测量气路系统如图1所示，1为主气路管道，从主气路管道中分出的支路2用于进行水分浓度分析，支路气流首先通过一个节流阀3，用于将气体流速降低减轻对传感器的气流冲击，电磁阀4、5、6、7用于控制气流流向，电磁阀4用于控制整个分析系统的工作状态，关闭电磁阀4将切断整个微量水分分析系统。电磁阀5、6、7分别控制支路8、9、10的流通状态，在同一时间只有一个支路可以流通。系统工作时，首先打开电磁阀4和6，关闭5和7，被分析气体流经支路2、节流阀3、电磁阀4、纯化器11、支路10、电磁阀6、传感器12，传感器12测量的是可以认为不含水分的超纯气体，获得传感器的零响应；随后打开电磁阀4和7，关闭5和6，被分析气体流经支路2、节流阀3、电磁阀4、纯化器11、标准气体发生器13、支路8、电磁阀7、传感单元12，传感器12得到的信号响应是含有标准的已知浓度水分的气流响应；最后打开电磁阀4和5，关闭电磁阀6和7，被分析气体流经支路2、节流阀3、电磁阀4、支路9、电磁阀5、传感单元12，传感器得到的信号响应是被测气路中的水分带来的响应。

然而，该种检测方法由于通路8、9、10中的阀后管路14、15、16残留部分相应的检测气体，在由某一检测模式转换为另一检测模式后，前一检测模式在相应管路中残留的气体将会被吸入和/或扩散进入正在检测模式相对应的管路中，这些残留的气体混入正在检测的管路中的气体中会对传感单元的检测造成干扰。通常的解决手段就是在转换检测模式后，等待一段时间，来使吸入和/或扩散进入待检测管路中的残留气体逐渐稀释到符合检测要求的程度，再进行正式的检测，这一等待时间通常称为“稳定时间”。显然，的阀后管路14、15、16越长造成传感单元12的信号变换时稳定时间增长，响应速度严重变慢，信号质量变差，测量精度下降。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是：现有技术在检测中转换的稳定时间长，响应速度慢的问题，从而提供一种气体分析装置。

一种气体分析装置，用于检测气体杂质，包括：

第一测量管路，入口连接传输待测气体的主管路，出口设有第一接口；

第二测量管路，包括纯化器，所述纯化器入口连接所述主管路，所述纯化器出口并联设有第二接口及第三接口，仅在所述第三接口与所述纯化器出口之间连接有标准气体发生器；

还包括检测装置，具有气体入口和气体出口，所述气体入口在第一位置仅连接所述第一接口以形成第一流路，在第二位置仅连接所述第二接口以形成第二流路，在第三位置仅连接所述第三接口以形成第三流路。

进一步的，还包括排气管；所述检测装置的所述气体出口至少在所述第一流路、所述第二流路、所述第三流路之一导通时连通所述排气管的入口。

进一步的，所述排气管出口连通所述主管路。

进一步的，所述排气管由第一排管、第二排管和第三排管构成；在所述第一位置、所述第二位置及所述第三位置的任一位置，所述检测装置的所述气体出口连接所述第一排管、第二排管、第三排管之一。

进一步的，在第一排管、所述第二排管和所述第三排管上分别设置有电磁阀。

进一步的，还包括切换装置，具有固定部及切换部；所述第一接口、所述第二接口及所述第三接口设于所述固定部上；所述检测装置设于所述切换部上，通过切换所述切换部可实现所述检测装置在所述第一位置、所述第二位置及所述第三位置之间的切换。

进一步的，所述切换部通过平移和/或旋转的方式进行切换。

进一步的，所述杂质为水，所述纯化器为干燥器。

进一步的，所述检测装置为压电式水分传感器，包括并联设置的第一水分传感器及第二水分传感器，所述第一水分传感器进行表面处理，第二水分传感器不进行表面处理。

进一步的，所述表面处理为涂覆吸水材料。

进一步的，所述吸水材料为金属氧化物、有机高分子聚合物、碳纳米管中的一种或多种。

本发明相对于现有技术具有以下优点：

1.本发明的检测装置气体入口在不同位置连接不同接口，取消了可能残留前次检测气体的管路，使得前次检测的气体不会对后续的检测造成影响，缩短了等待时间。

2.本发明设有切换装置，并将检测装置安装于切换部，通过切换部可方便的实现检测装置在第一位置、第二位置及第三位置之间进行切换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的气体检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一的结构示意图；

图3为本发明实施例二的结构示意图。

附图标记说明：

1.主管路；2.纯化器；3.标准气体发生器；4.传感器；5第一接口；6.第二接口；7.第三接口

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1：

一种气体分析装置，用于检测气体杂质，包括：

第一测量管路，入口连接传输待测气体的主管路1，出口设有第一接口5；

第二测量管路，包括纯化器2，所述纯化器2入口连接所述主管路1，所述纯化器2出口并联设有第二接口6及第三接口7，仅在所述第三接口7与所述纯化器2出口之间连接有标准气体发生器3；

还包括检测装置，具有气体入口和气体出口，所述气体入口在第一位置仅连接所述第一接口5以形成第一流路，在第二位置6仅连接所述第二接口以形成第二流路，在第三位置仅连接所述第三接口7以形成第三流路。

还包括排气管；所述检测装置的所述气体出口至少在所述第一流路、所述第二流路、所述第三流路之一导通时连通所述排气管的入口，本实施例中，所述排气管出口连通所述主管路1，如此，可将测试完成的气体随主管路1排走。

所述排气管由第一排管、第二排管和第三排管构成；在所述第一位置、所述第二位置及所述第三位置的任一位置，所述检测装置的所述气体出口连接所述第一排管、第二排管、第三排管之一；如此，测试完成的气体可通过第一排管、或第二排管或第三排管排出。

本实施例中，在第一排管、所述第二排管和所述第三排管上分别设置有电磁阀，以便于控制第一排管、第二排管及第三排管的通断。

还包括切换装置，具有固定部及切换部；所述第一接口5、所述第二接口6及所述第三接口7设于所述固定部上；所述检测装置设于所述切换部上，通过切换所述切换部可实现所述检测装置在所述第一位置、所述第二位置及所述第三位置之间的切换；本实施例中，所述切换部通过旋转的方式进行切换。

本实施例中，所述杂质为水，所述纯化器为干燥器。

本实施例中，所述检测装置为压电式水分传感器，包括并联设置的第一水分传感器及第二水分传感器，所述第一水分传感器进行表面处理，第二水分传感器不进行表面处理。

本实施例中，所述表面处理为涂覆吸水材料。

本实施例中，所述吸水材料为金属氧化物、有机高分子聚合物、碳纳米管中的一种或多种。

本实施例的工作工程为：

拨动切换部至第二位置，使传感器的入口及出口分别连接所述第二接口5及第二排管，并打开第二排管上的阀门，此时传感器4的数据为不含水分的超纯气体，获得传感器的零响应；然后旋转切换部至第三位置，使传感器的入口及出口分别连接所述第三接口6及第三排管，并打开第三排管上的阀门，此时传感器4的数据为含有标准的已知浓度水分的气流响应；然后旋转切换部至第一位置，使传感器的入口及出口分别连接所述第一接口4及第一排管，并打开第一排管上的阀门，此时传感器4的数据为是被测气路中的水分带来的响应。

实施例二：

本实施例与实施例1的区别在于：传感器4通过上下平移的方式在第一位置、第二位置及第三位置之间切换。

其他与实施例1一致。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种气体分析装置，用于检测气体杂质，包括：

第一测量管路，入口连接传输待测气体的主管路，出口设有第一接口；

第二测量管路，包括纯化器，所述纯化器入口连接所述主管路，所述纯化器出口并联设有第二接口及第三接口，仅在所述第三接口与所述纯化器出口之间连接有标准气体发生器；

其特征在于：还包括检测装置，具有气体入口和气体出口，所述气体入口在第一位置仅连接所述第一接口以形成第一流路，在第二位置仅连接所述第二接口以形成第二流路，在第三位置仅连接所述第三接口以形成第三流路。

2.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于：还包括排气管；所述检测装置的所述气体出口至少在所述第一流路、所述第二流路、所述第三流路之一导通时连通所述排气管的入口。

3.根据权利要求2所述的分析装置，其特征在于：所述排气管出口连通所述主管路。

4.根据权利要求2或3所述的分析装置，其特征在于：所述排气管由第一排管、第二排管和第三排管构成；在所述第一位置、所述第二位置及所述第三位置的任一位置，所述检测装置的所述气体出口连接所述第一排管、第二排管、第三排管之一。

5.根据权利要求4所述的分析装置，其特征在于：在第一排管、所述第二排管和所述第三排管上分别设置有电磁阀。

6.根据权利要求1-5任一项所述的分析装置，其特征在于：还包括切换装置，具有固定部及切换部；所述第一接口、所述第二接口及所述第三接口设于所述固定部上；所述检测装置设于所述切换部上，通过切换所述切换部可实现所述检测装置在所述第一位置、所述第二位置及所述第三位置之间的切换。

7.根据权利要求6所述的分析装置，其特征在于：所述切换部通过平移和/或旋转的方式进行切换。

8.根据权利要求1-7任一项所述的气体分析装置，其特征在于：所述杂质为水，所述纯化器为干燥器。

9.根据权利要求8所述的气体分析装置，其特征在于：所述检测装置为压电式水分传感器，包括并联设置的第一水分传感器及第二水分传感器，所述第一水分传感器进行表面处理，第二水分传感器不进行表面处理。

10.根据权利要求9所述的气体分析装置，其特征在于：所述表面处理为涂覆吸水材料。

11.根据权利要求10所述的气体分析装置，其特征在于：所述吸水材料为金属氧化物、有机高分子聚合物、碳纳米管中的一种或多种。