CN109991043A - 基于高温管式气氛炉的差压式取气测量系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于分析工程材料领域，为基于高温管式气氛炉的差压式取气测量系统，由差压传感器、绝压传感器、热质式流量计、三通接头、阀杆针阀、取气瓶、导气管组成；差压传感器测量取气瓶两端压力差，用于判断取气瓶能否继续取到气；绝压传感器测量取气瓶中气体绝对压力，用于判断取气瓶中气体压力是否达到气体分析检测要求；热质式流量计测量气体流量，用于计算工程材料产气总量；两个阀杆针阀控制取气瓶进气和出气两端气路，用于系统清洗和取气时气路开关。本发明具有搭接方便、使用简单、操作安全、灵敏度高等优点，适用各种工程材料在高温管式炉中不同受热状态的产气收集以及产气总量的测量。

Description

基于高温管式气氛炉的差压式取气测量系统
技术领域
本发明是一种基于高温管式炉的差压式取气测量系统，可满足工程材料在高温管式炉中不同受热状态下的产气收集和测量需求。
背景技术
分析工程材料在高温条件下的产气成分及气体总量可以为试验过程中材料产气总量计算及气体泄漏安全分析提供数据支持。基于高温管式炉的差压式取气测量系统，能够对工程材料在不同受热状态下产生的气体进行收集和体积测量，操作方便、灵敏度高，具有广阔的应用前景。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种基于高温管式炉，用于工程材料在不同受热状态下的差压式取气测量系统，该系统具有操作简单，应用广泛、系统灵敏度高等优点，适用于工程材料在高温管式炉中不同受热状态下的产气收集和产气总量的测量。
技术方案:本发明的目的是这样实现的：该系统由差压传感器、绝压传感器、热质式流量计、三通接头、阀杆针阀、取气瓶、导气管组成；差压传感器测量取气瓶两端压力差，用于判断取气瓶能否继续取到气；绝压传感器测量取气瓶中气体绝对压力，用于判断取气瓶中气体压力是否达到气体分析检测要求；热质式流量计测量气体流量，用于计算工程材料产气总量；两个阀杆针阀控制取气瓶进气和出气两端气路，用于系统清洗和取气时气路开关。
有益效果：本发明使用差压传感器检测取气瓶两端气压差的方式对高温管式炉加热工程材料产生的气体进行收集和测量，系统具有搭接方便、使用简单、操作安全、灵敏度高等优点，适用各种工程材料在高温管式炉中不同受热状态的产气收集以及产气总量的测量。
附图说明
图1是该取气测量系统结构图；
图2是取气测量系统与高温管式炉的联用效果图。
具体实施方式
取气测量系统结构如图1所示，主要由差压传感器，绝压传感器，热质式流量计，取气瓶，阀杆针阀，三通接头和导气管组成。取气测量系统与高温管式炉联用效果如图2所示，主要由氮气供气系统，高温管式炉，真空系统和本发明设计的取气测量系统组成。高温管式炉进气控制阀前端接氮气供气系统，用来清洗实验系统和引入载气。高温管式炉另一端安装取气测量系统和真空系统，实现加热状态下气体取样及产气总量测量。实验操作系统的操作如下：
（1）清洗系统关闭进气控制阀，打开取气控制阀，真空挡板阀和阀杆针阀1、2，开启真空系统，将系统压力抽至10Pa以下；关闭真空挡板阀后关闭真空系统，打开氮气供气系统和进气控制阀对高温管式炉管进行清洗，清洗流程重复三次。
（2）程序升温关闭进气控制阀和氮气供气系统，将系统压力抽至10Pa以下，关闭取气控制阀和阀杆针阀1、2，关闭真空挡板阀和真空系统；根据工程材料实际受热状态特点，设定相应高温管式炉升温程序，开始对工程材料加热
（3）无载气取气加热至预定温度阶段后，打开取气控制阀和阀杆针阀1、2，开始取气；观测差压传感器读数，如差压值小于等于传感器零漂值，关闭阀杆针阀1，2，关闭取气控制阀，完成取气，更换新取气瓶；热质式流量计1显示的累计流量即取气量。达到预定取气量后关闭取气控制阀，开启真空系统后再开启真空挡板阀，将系统压力抽至10 Pa以下，然后关闭真空挡板阀和真空系统；热质式流量计2显示的累计流量即管式炉中剩余的材料产气量。两个热质式流量计累计流量之和等于样品在该加热温度阶段内的产气总量。
（4）加载气取气，如果从数字真空表读数发现，某加热阶段工程材料产气压力较小，不能满足取气后的气体成分检测要求，则打开图2中氮气供气系统及进气控制阀，观测数字真空压力表显示值，系统达到预定压力值后关闭进气控制阀和氮气供气系统，根据数字真空表压力变化和气体状态方程计算补充氮气的体积，后续取气流程与（3）相同。
（5）分阶段取气，在单次取气完成后，关闭取气控制阀，打开真空挡板阀后打开真空系统，将系统压力抽至10Pa以下，执行下一步加热操作。不同温度分段取气参照流程（3）执行。完成所有取气及测量工作后，关闭取气控制阀及真空挡板阀；打开氮气供气系统，开启进气控制阀，同时观测数字真空表读数，待系统压力达到大气压后，开始执行炉体冷却程序，待高温管式炉冷却至室温后，取出样品，关闭整个系统。

Claims (1)

1.一种基于高温管式气氛炉的差压式取气测量系统，其特征在于：由差压传感器、绝压传感器、热质式流量计、三通接头、阀杆针阀、取气瓶、导气管组成；差压传感器测量取气瓶两端压力差，用于判断取气瓶能否继续取到气；绝压传感器测量取气瓶中气体绝对压力，用于判断取气瓶中气体压力是否达到气体分析检测要求；热质式流量计测量气体流量，用于计算工程材料产气总量；两个阀杆针阀控制取气瓶进气和出气两端气路，用于系统清洗和取气时气路开关。
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