CN210604583U - 一种稀释法测量三氯化硼中水分的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种稀释法测量三氯化硼中水分的装置，包括三氯化硼气源和水分分析仪，还包括稀释气源和采样系统，所述三氯化硼气源和所述稀释气源通过所述采样系统连接所述水分分析仪，所述采样系统包括第一管段、第二管段以及第三管段，所述第一管段的入口连接至所述三氯化硼气源，所述第二管段的入口连接至所述稀释气源，所述第一管段的出口和所述第二管段出口连接至所述第三管段的入口，所述第三管段的出口连接至所述水分分析仪的入口。本实用新型公开的稀释法测量三氯化硼中水分的装置，通过将三氯化硼进行稀释，再进行水分测试，然后根据稀释浓度计算三氯化硼稀释前的水分值，可以测试三氯化硼中较高浓度水分值。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体检测领域，具体涉及一种稀释法测量三氯化硼中水分的装置。
背景技术
随着科学研究的发展和生产技术的进步，水分的定量分析已被列为各类物质理化分析的基本项目之一，作为各类物质的一项重要的质量指标。根据不同形式试样中的不同水分含量提出了测定水分的不同要求。水分测定可以是工业生产的控制分析，也可是工农业产品的质量鉴定；可以从成吨计的产品中测定水分也可在实验室中仅用数微升试液进行水分分析；可以是含水量达百分之几至几十的常量水分分析，也可是含水量仅为百万分之一以下的痕量水分分析等等。这些仪器测定方法操作简便、灵敏度高、再现性好,并能连续测定，自动显示数据。国外的水分测定仪器价格昂贵，是国内的一些实验室、企业无法承受的。
目前的水分测试方法，均是针对痕量、微量水分测试，不能满足对三氯化硼中较高浓度水分测试。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种稀释法测量三氯化硼中水分的装置，可以测试三氯化硼中较高浓度水分值。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种稀释法测量三氯化硼中水分的装置，包括三氯化硼气源和水分分析仪，还包括稀释气源和采样系统，所述三氯化硼气源和所述稀释气源通过所述采样系统连接所述水分分析仪，所述采样系统包括第一管段、第二管段以及第三管段，所述第一管段的入口连接至所述三氯化硼气源，所述第二管段的入口连接至所述稀释气源，所述第一管段的出口和所述第二管段出口连接至所述第三管段的入口，所述第三管段的出口连接至所述水分分析仪的入口。
进一步的，所述稀释气源为超纯氮气气源。
进一步的，所述水分分析仪为微量水分分析仪。
进一步的，所述微量水分分析仪为Tiger Optics HALO3微量水分析仪。
进一步的，所述采样系统还包括缓冲加热管和过滤器，所述第三管段的出口连接至所述缓冲加热管的入口，所述缓冲加热管的出口连接至所述过滤器的入口，所述过滤器的出口连接至所述水分分析仪的入口。
进一步的，还包括负压发生器和负压系统，所述水分分析仪和所述采样系统通过所述负压系统连接所述负压发生装置，所述负压系统包括第五管段、第六管段以及第七管段，所述第五管段的入口连接至所述采样系统，所述第六管段的入口连接至所述水分分析仪的出口侧管路，所述第七管段的入口连接至所述第五管段和所述第六管段，所述第七管段的出口连接至所述负压发生装置。
进一步的，所述负压系统包括两条并列的所述第五管段，两条所述第五管段的入口分别连接所述采样系统的不同位置。
进一步的，所述采样系统的各管段采用316L电抛光不锈钢直管。
进一步的，所述采样系统的各管段的接头采用VCR连接结构。
进一步的，所述采样系统的各阀门采用金属膜片并且无死角。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
1)本实用新型公开的稀释法测量三氯化硼中水分的装置，通过将三氯化硼进行稀释，再进行水分测试，然后根据稀释浓度计算三氯化硼稀释前的水分值，可以测试三氯化硼中较高浓度水分值；
2)本实用新型公开的稀释法测量三氯化硼中水分的装置，通过将三氯化硼进行稀释，降低了三氯化硼的腐蚀性，减轻了对测试设备的腐蚀，降低了对测试设备内部材料的要求，降低仪器维护保养成本；
3)本实用新型公开的稀释法测量三氯化硼中水分的装置，通过将三氯化硼进行稀释，大大降低了安全风险。
附图说明
图1是本实用新型公开的稀释法测量三氯化硼中水分的装置的结构示意图。
具体实施方式
结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
参见图1，如其中的图例所示，一种稀释法测量三氯化硼中水分的装置，包括三氯化硼气源10和水分分析仪20，还包括稀释气源30和采样系统，三氯化硼气源10和稀释气源30通过采样系统连接水分分析仪20，采样系统包括第一管段41、第二管段42以及第三管段43，第一管段41的入口连接至三氯化硼气源10，第二管段42的入口连接至稀释气源30，第一管段41的出口和第二管段42出口连接至第三管段43的入口，第三管段43的出口连接至水分分析仪20的入口。
本实施例中优选的实施方式，稀释气源30为超纯氮气气源。
本实施例中优选的实施方式，水分分析仪20为微量水分分析仪。
本实施例中优选的实施方式，微量水分分析仪为Tiger Optics HALO3微量水分分析仪。
本实施例中优选的实施方式，采样系统还包括缓冲加热管44和过滤器45，第三管段43的出口连接至缓冲加热管44的入口，缓冲加热管44的出口连接至过滤器45的入口，过滤器45的出口连接至水分分析仪20的入口。加热缓冲管防止液化并促进气体混合充分；过滤器防止颗粒物堵塞仪器。
本实施例中优选的实施方式，还包括负压发生器50和负压系统，水分分析仪20和采样系统通过负压系统连接负压发生装置50，负压系统包括第五管段61、第六管段62以及第七管段63，第五管段61的入口连接至采样系统，第六管段62的入口连接至水分分析仪20的出口侧管路，第七管段63的入口连接至第五管段61和第六管段62，第七管段63的出口连接至负压发生装置50。
本实施例中优选的实施方式，负压系统包括两条并列的第五管段61，两条第五管段61的入口分别连接采样系统的不同位置。
本实施例中优选的实施方式，采样系统的各管段采用316L电抛光不锈钢直管。
本实施例中优选的实施方式，采样系统的各管段的接头采用VCR连接结构。
本实施例中优选的实施方式，采样系统的各阀门采用金属膜片并且无死角。
三氯化硼中水分的测定方法：用超纯氮气将三氯化硼进行稀释，后通过光腔衰荡光谱(CRDS)原理，在光腔衰荡光谱法中，一小部分脉冲激光会进入光腔并且由高度反射性镜面多次反射，每回都有微小的光透过镜面而离开光腔。这部分光就构成了光腔衰荡信号。在CRDS测量中，首先要测量没有吸收时的衰荡时间τempty，激光的频率此时被调到分子没有吸收的位置。然后再测量分子吸收高峰频率位置的衰荡时间τ(ν)。这两个测量位置的激光频率都处于镜面高反射区，反射率基本恒定。通过计算分子密度，可以很容易的计算出气体中的含水量。
采用的仪器：美国Tiger Optics HALO3微水分析仪。量程范围：0～20×10-6(体积分数)，最低检测限：0.012×10-6(体积分数)。连接采样管路：确保各管段和接头洁净没有润滑脂或微小颗粒，各管段选用316L电抛光不锈钢管。接头采用VCR连接，选用金属膜片和没有死角的阀门。从气源到分析仪入口采用最短的管线连接。
测试步骤如下：
(1)依次打开隔膜阀01、自动调节阀03、调压阀06、自动调节阀08、打开质量流量计04旁路，通过超纯氮气对整个采样系统进行10次高低压置换吹扫；
(2)依次关闭隔膜阀01、自动调节阀03、调压阀06、自动调节阀08、质量流量计04旁路；打开隔膜阀02，设定质量流量计流量05为50ml/min,打开隔膜阀01，设定质量流量计流量04为5000ml/min，点击设定自动调节阀03为手动状态，设定自动调节阀08为自动状态，调节调压阀06使得压力传感器07显示20psi，
(3)打开隔膜阀09，打开水分分析仪20吹扫15min后进行测试；
(4)按照如下公式计算三氯化硼中水分：
X＝[B-(100-A)％Y]÷A％
其中，X---三氯化硼中水分；A％---三氯化硼在氮-三氯化硼混合气中的比例；(100-A)％---超纯氮在氮气-三氯化硼混合气中的比例；Y---超纯氮中水分。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种稀释法测量三氯化硼中水分的装置，包括三氯化硼气源和水分分析仪，其特征在于，还包括稀释气源和采样系统，所述三氯化硼气源和所述稀释气源通过所述采样系统连接所述水分分析仪，所述采样系统包括第一管段、第二管段以及第三管段，所述第一管段的入口连接至所述三氯化硼气源，所述第二管段的入口连接至所述稀释气源，所述第一管段的出口和所述第二管段出口连接至所述第三管段的入口，所述第三管段的出口连接至所述水分分析仪的入口。
2.如权利要求1所述的稀释法测量三氯化硼中水分的装置，其特征在于，所述稀释气源为超纯氮气气源。
3.如权利要求1所述的稀释法测量三氯化硼中水分的装置，其特征在于，所述水分分析仪为微量水分分析仪。
4.如权利要求3所述的稀释法测量三氯化硼中水分的装置，其特征在于，所述微量水分分析仪为Tiger Optics HALO3微量水分析仪。
5.如权利要求1所述的稀释法测量三氯化硼中水分的装置，其特征在于，所述采样系统还包括缓冲加热管和过滤器，所述第三管段的出口连接至所述缓冲加热管的入口，所述缓冲加热管的出口连接至所述过滤器的入口，所述过滤器的出口连接至所述水分分析仪的入口。
6.如权利要求1所述的稀释法测量三氯化硼中水分的装置，其特征在于，还包括负压发生器和负压系统，所述水分分析仪和所述采样系统通过所述负压系统连接所述负压发生器，所述负压系统包括第五管段、第六管段以及第七管段，所述第五管段的入口连接至所述采样系统，所述第六管段的入口连接至所述水分分析仪的出口侧管路，所述第七管段的入口连接至所述第五管段和所述第六管段，所述第七管段的出口连接至所述负压发生器。
7.如权利要求6所述的稀释法测量三氯化硼中水分的装置，其特征在于，所述负压系统包括两条并列的所述第五管段，两条所述第五管段的入口分别连接所述采样系统的不同位置。
8.如权利要求1所述的稀释法测量三氯化硼中水分的装置，其特征在于，所述采样系统的各管段采用316L电抛光不锈钢直管。
9.如权利要求1所述的稀释法测量三氯化硼中水分的装置，其特征在于，所述采样系统的各管段的接头采用VCR连接结构。
10.如权利要求1所述的稀释法测量三氯化硼中水分的装置，其特征在于，所述采样系统的各阀门采用金属膜片并且无死角。
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