CN208187667U - 元素分析仪气体管路的压力法检漏和数据校正的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种元素分析仪气体管路的压力法检漏和数据校正的装置，包括依次相连的样品入口、载气入口、高温裂解炉、三通以及检测器，三通还通过两位三通阀连接有压力传感器，所述两位三通阀还通过排空管连接到大气。本实用新型采用了简单的管路器件，将压力传感器置于裂解管与检测器之间，一方面解决了流量计长期寿命的问题(样品流过流量计，降低寿命、吸附效应影响测试结果)，另一方面大大降低材料成本。通过电磁阀的状态切换，能过做到快速测量管路内部压力和环境气压，同时不影响待测样品气体浓度。

Description

元素分析仪气体管路的压力法检漏和数据校正的装置

技术领域

本实用新型涉及用于元素分析仪气体管路的压力状态监测及压力校正。

背景技术

在元素分析仪中均会用到高温裂解炉(最高温度会达到1200摄氏度)，同时样品在高温炉中进行裂解燃烧需要大量的高纯氧气，所以大多数分析仪会在在管路中设置压力或流量(或两者均具备)检测，用于实时观测压力和流量的状态，其目的是保证仪器设备在运行过程中的正常状态。特别是硫氮元素分析仪，其中所分析的样品大多是可燃液体，一旦高温裂解炉内的裂解管破损而设备依然正常运行，会导致高纯氧泄露加速高温裂解炉丝的氧化、断裂，设备损坏无法加热；高温气体泄露甚至有可能引起设备内部可燃部件被点燃而导致更严重的后果。

一般而言，压力和流速传感器都安装在样品反应的前端管路，用于观测进入高温裂解管之前的压力或流量。这种方式的问题在于无法有效实时识别裂解管破裂失效和后续管路泄露的问题。目前大多数自动控制气路中的流量设定均采用MFC(质量流量控制器)，只要进气端(钢瓶)压力等条件不变，MFC出口的流量就为恒定值，压力传感器也是这种情况。

如果将压力和流量传感器安装于裂解管后端，也会有其它的问题，首先元素分析仪的样品经过高温裂解后会生成一些氧化性和腐蚀性成分(SO2，NOx等)，会对MFC中的核心传感器件造成不可恢复的损坏。另外压力传感器置于后端，由于受入口压力和管路压阻不同的影响，检测到的压力值的大小不确定，无法有效甄别整个管路的有效密封状态。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种元素分析仪气体管路的压力法检漏和数据校正的装置，解决现有技术中存在的上述技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种元素分析仪气体管路的压力法检漏和数据校正的装置，其特征是包括：

高温裂解炉，其内设有裂解管，裂解管的入口端连接有样品入口与载气入口；

三通，其第一工作口与所述裂解管的出口端相连通；

检测器，其与所述三通的第二工作口相连通；

压力传感器，其与所述三通的第三工作口相连通。

所述的元素分析仪气体管路的压力法检漏和数据校正的装置，其中：还包括两位三通阀，其第一进口与所述三通的第三工作口相连通，第二进口与大气相连通，其出口与所述压力传感器相连通。

本实用新型的优点：

1、能够实时监测元素分析仪管路压力状态并判断管路密封性能。

2、配合自动控制气路、电路等环节，能够实现管路泄露自动报警和停止加热、关闭供气等保护机制。

3、配合进样流程将监测到的管路压力与大气压力进行对比，并根据气体方程对最终样品所产生的数据进行校正，可使测试结果更准确，重复性更好。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图。

附图标记说明：1-样品入口；2-载气入口；3-高温裂解炉；4-裂解管；5-三通；6-检测器；7-排空管；8-两位三通阀；9-压力传感器。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种元素分析仪气体管路的压力法检漏和数据校正的装置，其包括：

高温裂解炉3，其内设有裂解管4，裂解管4的入口端连接有样品入口1与载气(氧气)入口2；

三通5，其第一工作口通过管路与所述裂解管4的出口端相连通；

检测器6，其与所述三通5的第二工作口相连通；

两位三通阀8，其第一进口与所述三通5的第三工作口相连通，第二进口通过排空管7与大气相连通；

压力传感器9，其与所述两位三通阀8的出口相连通。

本实用新型使用的时候，测试样品由进样装置(手动或自动进样器)将定量的样品经样品入口1注入高温裂解炉3内的裂解管4中，同时氧气由载气入口也被注入裂解管4中，样品在氧气和高温的作用下燃烧裂解为待测气体，待测气体经由管路到达三通5，之后，待测气体进入检测器6进行分析检测，同时，通过切换两位三通阀8的连通状态，压力传感器9能够时而通过第一进口测量待测气体的压强P1，时而通过第二进口测量大气压强P0，如此，可对管路压力进行实时监测。假设管路正常(无泄漏时)时，P1值与当时的环境气压P0之差为△Pmax，只需选择一个小于△Pmax的△P值作为安全阈值，一旦检测到(P1-P0)>△P，即表征管路存在泄漏，可触发安全保护机制。

在分析测试过程中，管路中样品浓度的大小跟环境温度、管路内部压强都有很大的关系。由于上述过程中可将管路中气体压力进行实时检测，同时也能够测得环境大气压强，根据理想气体方程PV＝nRT，可实现对测试样品由于压力波动造成的波动和影响进行校正。利用理想气体方程中的变动参数P(认为其它参数n、R、T为常数或忽略其影响)而导致V值发生变化，最终导致待测气体浓度发生变化，由于PV＝常数，所以P与V可以认为成简单的反函数关系，根据每个样品测试时测得的P1和P0，均可将其归一化到标准状况下，能够得到每个样品测试所对应的矫正系数k，用这个系数k与对应的测试数据相乘及得到最终的矫正数据。

由此可知，本实用新型采用了简单的管路器件，将压力传感器9置于裂解管4与检测器6之间，一方面解决了流量计长期寿命的问题(样品流过流量计，降低寿命、吸附效应影响测试结果)，另一方面大大降低材料成本。通过电磁阀的状态切换，能过做到快速测量管路内部压力和环境气压，同时不影响待测样品气体浓度。

当然，上述实施例中的两位三通阀并非必须，压力传感器9能够直接与所述三通5的第三工作口相连通以直接测量管路压力P1，再通过其他设备来测量大气压强P0，同样能够得到△P的实时数据。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种元素分析仪气体管路的压力法检漏和数据校正的装置，其特征是包括：

高温裂解炉，其内设有裂解管，裂解管的入口端连接有样品入口与载气入口；

三通，其第一工作口与所述裂解管的出口端相连通；

检测器，其与所述三通的第二工作口相连通；

压力传感器，其与所述三通的第三工作口相连通。

2.根据权利要求1所述的元素分析仪气体管路的压力法检漏和数据校正的装置，其特征在于：还包括两位三通阀，其第一进口与所述三通的第三工作口相连通，第二进口与大气相连通，其出口与所述压力传感器相连通。