CN219348650U - 一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪，涉及蒸汽干度检测技术领域。一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪，包括安装箱体以及设于安装箱体的微流控芯片、激光发生器、硅光电池和控制系统，安装箱体设有甲基橙试剂进样机构、稀硫酸试剂进样机构、样品进样机构和排液机构，甲基橙试剂进样机构、稀硫酸试剂进样机构、样品进样机构和排液机构均与微流控芯片连通，微流控芯片位于激光发生器和硅光电池之间；激光发生器与硅光电池均与控制系统电连接。采用本实用新型，其检测全自动完成，且精度极高，误差可控制在1％以内，试剂及废液可减少90％以上，检验快速，稳定效果好。

Description

一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪

技术领域

本实用新型涉及蒸汽干度检测技术领域，具体而言，涉及一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪。

背景技术

在石油开采过程中，稠油需注汽锅炉进行注汽开采，蒸汽干度是油气热采生产的一项重要指标，直接影响采收效率及成本，因此需要对蒸汽干度进行实时且精准检测，现有的检测技术各有优劣。国外的放射法、节流孔板法及声监控法均不能实现在线检测，其中放射法的检测成本极高，孔板和临界流量节流器法的检测精度较低，声监控法易受外界影响。国内现场目前多采用人工滴定法，操作过程复杂，检测周期长，试剂及人工成本高，消耗大量试剂，产生大量废液，检测精度较差，误差在3％左右。少数采用光谱分析法及电导率法，可实现实时检测，但检测精度较差，且易受炉水中的杂质及温度影响，误差在3％-10％。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪，其能够有效解决上述问题，检测全自动完成，且精度极高，误差可控制在1％以内，试剂及废液可减少90％以上，检验快速，稳定效果好。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪，包括安装箱体以及设于安装箱体的微流控芯片、激光发生器、硅光电池和控制系统，安装箱体设有甲基橙试剂进样机构、稀硫酸试剂进样机构、样品进样机构和排液机构，甲基橙试剂进样机构、稀硫酸试剂进样机构、样品进样机构和排液机构均与微流控芯片连通，微流控芯片位于激光发生器和硅光电池之间；激光发生器与硅光电池均与控制系统电连接。

进一步的，在本实用新型的一些实施例中，上述甲基橙试剂进样机构包括甲基橙试剂储存箱，甲基橙试剂储存箱与微流控芯片之间通过甲基橙试剂进样管路连通，甲基橙试剂进样管路设有进样蠕动泵，进样蠕动泵与控制系统电连接。

进一步的，在本实用新型的一些实施例中，上述甲基橙试剂进样管路设有甲基橙管路夹管阀，甲基橙管路夹管阀与控制系统电连接；安装箱体设有甲基橙试剂在线加液口，甲基橙试剂在线加液口与甲基橙试剂储存箱之间通过甲基橙试剂加样管路连通。

进一步的，在本实用新型的一些实施例中，上述稀硫酸试剂进样机构包括稀硫酸试剂储存箱和稀硫酸微量注射泵，稀硫酸试剂储存箱与稀硫酸微量注射泵的进液口之间通过稀硫酸试剂第一进样管路连通，稀硫酸微量注射泵的出液口与微流控芯片之间通过稀硫酸试剂第二进样管路连通；稀硫酸微量注射泵与控制系统电连接。

进一步的，在本实用新型的一些实施例中，上述安装箱体设有稀硫酸试剂在线加液口，稀硫酸试剂在线加液口与稀硫酸试剂储存箱之间通过稀硫酸试剂加样管路连通。

进一步的，在本实用新型的一些实施例中，上述样品进样机构包括进样微量注射泵，进样微量注射泵的出液口与微流控芯片之间通过水样进样管路连通，水样进样管路设有注射泵第二夹管阀；进样微量注射泵的进液口连通有生水进样管路和炉水进样管路，进样微量注射泵的进液口设有注射泵第一夹管阀；注射泵第一夹管阀、注射泵第二夹管阀与进样微量注射泵均与控制系统电连接。

进一步的，在本实用新型的一些实施例中，上述安装箱体设有模块化样本预处理系统，模块化样本预处理系统包括两个呈螺旋形的样本冷却管；一个样本冷却管的一端连通有生水进样管，另一端与生水进样管路连通；另一个样本冷却管的一端连通有炉水进样管，另一端与炉水进样管路连通。

进一步的，在本实用新型的一些实施例中，上述排液机构包括与微流控芯片连通的排液及均质第一管路，排液及均质第一管路设有排液及均质蠕动泵，排液及均质第一管路连通有排液及均质第二管路，排液及均质第二管路设有排液及均质夹管阀，排液及均质夹管阀与排液及均质蠕动泵均与控制系统电连接。

进一步的，在本实用新型的一些实施例中，上述排液及均质第一管路连通有排液管路，排液管路设有排液夹管阀，排液管路连通有废液收集箱，排液夹管阀与控制系统电连接。

相对于现有技术，本实用新型实施例至少具有如下优点或有益效果：

本实用新型实施例提供一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪，包括安装箱体以及设于安装箱体的微流控芯片、激光发生器、硅光电池和控制系统，安装箱体设有甲基橙试剂进样机构、稀硫酸试剂进样机构、样品进样机构和排液机构，甲基橙试剂进样机构、稀硫酸试剂进样机构、样品进样机构和排液机构均与微流控芯片连通，微流控芯片位于激光发生器和硅光电池之间；激光发生器与硅光电池均与控制系统电连接。

其能够有效解决上述问题，检测全自动完成，且精度极高，误差可控制在1％以内，试剂及废液可减少90％以上，检验快速，稳定效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的蒸汽干度检测仪的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的蒸汽干度检测仪的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的蒸汽干度检测仪内部结构的正视图；

图4为本实用新型实施例提供的蒸汽干度检测仪内部结构的侧视图；

图5为本实用新型实施例提供的炉水进样管和样本冷却管的侧视图。

图标：1-显示屏幕；2-开关；3-操作面板；4-指示一号红灯；5-指示二号红灯；6-指示三号红灯；7-指示四号红灯；8-指示绿灯；9-甲基橙试剂在线加液口；10-稀硫酸试剂在线加液口；11-甲基橙试剂储存箱；12-稀硫酸试剂储存箱；13-甲基橙管路夹管阀；14-进样微量注射泵；15-稀硫酸微量注射泵；16-进样蠕动泵；17-微流控芯片；18-激光发生器；19-硅光电池；20-排液及均质蠕动泵；21-废液收集箱；22-注射泵第一夹管阀；23-注射泵第二夹管阀；24-排液及均质夹管阀；25-排液夹管阀；26-甲基橙试剂加样管路；27-稀硫酸试剂加样管路；28-甲基橙试剂进样管路；29-稀硫酸试剂第一进样管路；30-稀硫酸试剂第二进样管路；31-水样进样管路；32-生水进样管路；33-炉水进样管路；34-排液及均质第一管路；35-排液及均质第二管路；36-排液管路；37-控制系统；38-模块化样本预处理系统；39-样本冷却管；40-生水进样管；41-炉水进样管；42-安装箱体。

具体实施方式

实施例

请参照图1-图5，本实施例提供一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪，包括安装箱体42以及设于安装箱体42的微流控芯片17、激光发生器18、硅光电池19和控制系统37，安装箱体42设有甲基橙试剂进样机构、稀硫酸试剂进样机构、样品进样机构和排液机构，甲基橙试剂进样机构、稀硫酸试剂进样机构、样品进样机构和排液机构均与微流控芯片17连通，微流控芯片17位于激光发生器18和硅光电池19之间；激光发生器18与硅光电池19均与控制系统37电连接。本实施例的安装箱体42可设置显示屏幕1、开关2、操作面板3、指示一号红灯4、指示二号红灯5、指示三号红灯6、指示四号红灯7、指示绿灯8，操作面板3可采用触控屏，显示屏幕1、开关2、操作面板3、指示一号红灯4、指示二号红灯5、指示三号红灯6、指示四号红灯7、指示绿灯8均与控制系统37电连接。本实施例的控制系统37可采用型号为STM32的芯片。

甲基橙试剂进样机构包括甲基橙试剂储存箱11，甲基橙试剂储存箱11与微流控芯片17之间通过甲基橙试剂进样管路28连通，甲基橙试剂进样管路28设有进样蠕动泵16，进样蠕动泵16与控制系统37电连接。

甲基橙试剂进样管路28设有甲基橙管路夹管阀13，甲基橙管路夹管阀13与控制系统37电连接；安装箱体42设有甲基橙试剂在线加液口9，甲基橙试剂在线加液口9与甲基橙试剂储存箱11之间通过甲基橙试剂加样管路26连通。

稀硫酸试剂进样机构包括稀硫酸试剂储存箱12和稀硫酸微量注射泵15，稀硫酸试剂储存箱12与稀硫酸微量注射泵15的进液口之间通过稀硫酸试剂第一进样管路29连通，稀硫酸微量注射泵15的出液口与微流控芯片17之间通过稀硫酸试剂第二进样管路30连通；稀硫酸微量注射泵15与控制系统37电连接。

安装箱体42设有稀硫酸试剂在线加液口10，稀硫酸试剂在线加液口10与稀硫酸试剂储存箱12之间通过稀硫酸试剂加样管路27连通。

样品进样机构包括进样微量注射泵14，进样微量注射泵14的出液口与微流控芯片17之间通过水样进样管路31连通，水样进样管路31设有注射泵第二夹管阀23；进样微量注射泵14的进液口连通有生水进样管路32和炉水进样管路33，进样微量注射泵14的进液口设有注射泵第一夹管阀22；注射泵第一夹管阀22、注射泵第二夹管阀23与进样微量注射泵14均与控制系统37电连接。

安装箱体42设有模块化样本预处理系统38，模块化样本预处理系统38包括两个呈螺旋形的样本冷却管39；螺旋形的样本冷却管39长度更长，可以使液体流过更长的路径，便于液体的散热。模块化样本预处理系统38内也可设置一个风机对样本冷却管39进行鼓风散热。一个样本冷却管39的一端连通有生水进样管40，另一端与生水进样管路32连通；另一个样本冷却管39的一端连通有炉水进样管41，另一端与炉水进样管路33连通。

排液机构包括与微流控芯片17连通的排液及均质第一管路34，排液及均质第一管路34设有排液及均质蠕动泵20，排液及均质第一管路34连通有排液及均质第二管路35，排液及均质第二管路35设有排液及均质夹管阀24，排液及均质夹管阀24与排液及均质蠕动泵20均与控制系统37电连接。

排液及均质第一管路34连通有排液管路36，排液管路36设有排液夹管阀25，排液管路36连通有废液收集箱21，排液夹管阀25与控制系统37电连接。

本申请的技术原理：产品采用独特的微流控技术路线，仪器是在极微小的尺度，通过执行器将定量的样品以及试剂注入到微流控芯片17内，通过化学反应来检测样品中OH^—的浓度，利用激光发生器18和硅光电池19检测反应溶液的透光度，吸光度突变判定技术判定反应终点，从而得出所耗硫酸量值，进而计算出相应的蒸汽干度。

蒸汽干度在线分析微流控反应器技术：

基于酸碱滴定法的检测原理和需求，本产品主要通过微流控芯片17实现。微流控技术核心器件为微流控芯片。微流控芯片(Microfluidic Chip)，又称为芯片实验室(Lab-on-a-Chip)，是一种以在微纳米尺度空间中对流体进行操控为主要特征的科学技术，具有将生物、化学等实验室的基本功能(诸如样品制备、反应、分离和检测等)缩微到一个几平方厘米玻璃或塑料基板芯片上的能力。其特征是在微米级尺度构造出容纳流体的通道、反应室和其它功能部件，操控微米体积的流体在微小空间中的运动过程，从而构建完整的化学或生物实验室。其最大优势是多种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成。同时，因其技术实现过程中，液体在微尺度环境下流动，此环境下液体具有独特的流体性质(如层流、液滴、介电泳等)，借助这些独特的流体现象，该技术能够实现一系列常规方法所难以完成的高精度检测等操作。

微流控技术在航空航天、生物医药、物联网传感器等领域发挥了越来越重要的作用。以生物医药领域为例，微流控技术已成功运用的方向包括但不限于：

(1)POCT芯片：癌症，心脑血管疾病，传染病的早期诊断和预防；

(2)微针采血：微量/无痛采血；

(3)移动医疗：以微流控芯片为核心的家庭诊断中心；

(4)植入芯片：血糖监测/给药一体化植入芯片，有效控制糖尿病；

(5)智能药丸：主动靶向给药。

微流控芯片17主要由进样口、微流道层、光路层、反应池层和底板五个部分组成，其中，顶板的进料口包括生水、炉水样品进样口和酸碱滴定法所用到的试剂进样口。通过压力驱动方式，将样品、指示剂、检测试剂依次注入到微流控芯片17中；通过超细气泡鼓泡均质方式，其判定终点方式则是通过光度滴定系统短路电压突变曲线进行判断。

该微流控芯片17采用基于PMMA材质的功能分层设计，每一层的加工都是使用激光烧蚀法进行加工。激光烧蚀法是不需要接触即可以完成加工的一种去除材料的加工方法，将提前加工好的模板或靶材放置在被加工材料的表面作为遮挡或者利用计算机辅助设计软件设计出来的形状，利用平面二维的X轴和Y轴对激光喷头进行控制，等待激光移动到预设位置之后，开始工作，在各种微流控芯片制造材料上烧蚀出大小和形状都不相同的微流道。完成芯片制作后，将芯片整体封装并设计成具备快换能力的模块。

采用该技术路线所研发的微流控芯片17可靠性极高(实际可连续使用不少于120天，建议更换周期90天)，具有连续工作时间长、工艺稳定性好、封装可靠、更换速度快等优点。且其特殊设计使该芯片及检测结果不受样本结垢影响。

微流体光度滴定系统及其集成技术：

光度滴定是指在滴定的过程中，使用光度计测量溶液吸光度的变化，从而来确定滴定终点的滴定方式。光度滴定的适用范围较广，适用于一般的有色滴定和浑浊液的滴定。光度滴定较一般的人眼通过观察溶液颜色变化来确定滴定终点，有更高的精确度和灵敏度。在进行光度滴定的滴定过程中，被滴定溶液的吸光度A会随着滴定过程的变化而变化。溶液吸光度A的变化遵从朗伯-比尔定律。朗伯-比尔定律是分光光度法的基本定律，是用来描绘某一物质对于特定的波长光的吸收能力的强弱和该物质的溶液浓度以及其溶液液层厚度之间的关系。其公式为：

式中：

A--吸光度；

T--透光率；

K--摩尔吸光系数，它与介质的性质和入射光线波长λ有关；

b--介质的吸收层厚度；

c--中间介质的浓度。

因此，开发过程中通过大量试验绘制了不同浓度炉水在进行莫尔滴定过程中溶液吸光度，进而探究酸碱滴定过程中，溶液的吸光度与滴定过程是否存在某种联系。

产品理化原理：

大多数情况下，默认蒸馏水里是没有非金属阴离子的，但实际情况是，在进行加热蒸发的过程中，依然会有小部分的阴离子残留在蒸馏水中(如Cl^-、OH^-)，原因是实际生产过程中所采用的设备产生的蒸汽干度数值无法达到100％导致的。此时的水蒸气中还含有部分的饱和水，此时到达了一种动态平衡的状态，在水汽化形成水蒸气的过程中，原先存在于水中的OH^-，仍然会存在于未被汽化的饱和水中。因此，可以利用注汽锅炉给水和饱和湿蒸汽经过汽水分离器后得到的炉水的OH^-离子浓度比值来计算蒸汽干度。

测量过程中，在注汽锅炉给水口取得一定量的注汽锅炉给水(后简称“生水”)，再从注汽锅炉冷凝器出口处取得同样体积的注汽锅炉炉水(后简称“炉水”)。测量生水水样和炉水水样中的OH^-浓度。锅炉生水OH^-浓度和炉水OH^-浓度的比值即是蒸汽“湿度”。然后用“1”减去蒸汽湿度，即可得到蒸汽干度。可以得到蒸汽湿度计算公式：

x＝1-y

式中：

y--蒸汽湿度；

c_o--炉水中OH^-浓度；

ci--生水中OH^-浓度；

x--蒸汽干度。

酸碱滴定法是用甲基橙为指示剂，在酸碱度呈现中性或者是弱碱性的条件下，用已知浓度的H₂SO₄溶液通过滴定手段来得到OH^-浓度的一种非常常用的滴定方法。使用生产中实际使用的0.1mol/L稀H₂SO₄对给水和湿蒸汽饱和水(即生水、炉水)进行滴定，依照化学沉淀过程中的指示剂变色规律进行滴定终点的判断，检测湿蒸汽饱和水的碱度含量。以甲基橙作指示剂测出全碱度(主要包括OH^-,

等)，进而计算出蒸汽干度。

H⁺+OH^-＝H₂O

具体实施方法：

通过开关2开机，通过操作面板3按键启用“自动”或“手动”模式。整机运行均在控制系统37的控制下自动运行，可从显示屏幕1观察反应进程及数据，指示一号红灯4、指示二号红灯5、指示三号红灯6、指示四号红灯7、指示绿灯8也可反应出反应进程，运行过程中无需任何操作。

第一步，生水润洗反应器及管道。

指示一号红灯4亮起，开启注射泵第一夹管阀22，系统启用进样微量注射泵14的吸入功能将5ml生水样本通过生水进样管40吸入模块化样本预处理系统38，生水样本经过样本冷却管39、生水进样管路32进入进样微量注射泵14，注射泵第一夹管阀22关闭；注射泵第二夹管阀23开启，启用进样微量注射泵14注入功能将其中的生水样本经水样进样管路31注入至微流控芯片17，关闭注射泵第二夹管阀23；开启排液及均质夹管阀24，启用排液及均质蠕动泵20的排液功能，将微流控芯片17中的生水通过排液及均质第一管路34、排液及均质第二管路35排至排液管道等管道，关闭排液及均质夹管阀24。润洗过程重复三次，以保证反应器及管道均被试样润洗。

第二步，检测生水中OH^—含量。

指示二号红灯5亮起，注射泵第一夹管阀22打开，系统启用进样微量注射泵14的吸入功能吸满生水，生水样本通过生水进样管40吸入模块化样本预处理系统38，生水样本经过样本冷却管39、生水进样管路32进入进样微量注射泵14，注射泵第一夹管阀22关闭；同时系统启用稀硫酸微量注射泵15吸入功能将稀硫酸试剂储存箱12中的稀硫酸试剂经稀硫酸试剂第一进样管路29吸满稀硫酸试剂；开启注射泵第二夹管阀23，启用进样微量注射泵14的注入功能，将0.5ml生水样本注入微流控芯片17，同时系统启用稀硫酸微量注射泵15的注入功能，将0.5ml稀硫酸溶液经稀硫酸试剂第二进样管路30注入微流控芯片17，关闭注射泵第二夹管阀23；开启排液夹管阀25，系统启用排液及均质蠕动泵20将微流控芯片17中的液体经排液及均质第一管路34及排液管路36排至废液收集箱21，关闭排液夹管阀25；开启注射泵第二夹管阀23，启用进样微量注射泵14注入功能将2mL生水样本经水样进样管路31注入至微流控芯片17，关闭注射泵第二夹管阀23；开启甲基橙管路夹管阀13，启用进样蠕动泵16将甲基橙试剂储存箱11中的0.1mL甲基橙溶液通过甲基橙试剂进样管路28注入至微流控芯片17，关闭甲基橙管路夹管阀13；开启排液及均质夹管阀24，启用排液及均质蠕动泵20的均质功能，将微气泡通过排液及均质第一管路34间歇输入微流控芯片17进行均质处理；启用激光发生器18及硅光电池19监测微流控芯片17中液体颜色变化；同时启用稀硫酸微量注射泵15将稀硫酸试剂储存箱12中的稀硫酸溶液通过稀硫酸试剂第二进样管路30以5μL精度逐步注入微流控芯片17，直至硅光电池19与控制系统37检测判断至反应结束；激光发生器18、硅光电池19、排液及均质蠕动泵20、稀硫酸微量注射泵15停止工作，关闭排液及均质夹管阀24，通过显示屏幕1显示此次检测生水值，并由控制系统37记录保存；开启排液夹管阀25，启用排液及均质蠕动泵20的排液功能将微流控芯片17中的反应液通过排液及均质第一管路34及排液管路36排放至废液收集箱21。

第三步，炉水润洗反应器及管道。

指示三号红灯6亮起，开启注射泵第一夹管阀22，系统启用进样微量注射泵14的吸入功能将5ml炉水样本通过炉水进样管41吸入模块化样本预处理系统38，炉水样本经过样本冷却管39、水进样管路33进入进样微量注射泵14，注射泵第一夹管阀22关闭；注射泵第二夹管阀23开启，启用进样微量注射泵14注入功能将其中的炉水样本经水样进样管路31注入至微流控芯片17，关闭注射泵第二夹管阀23；开启排液及均质夹管阀24，启用排液及均质蠕动泵20的排液功能，将微流控芯片17中的炉水通过排液及均质第一管路34、排液及均质第二管路35排至炉水取样管道，关闭排液及均质夹管阀24。润洗过程重复三次，以保证反应器及管道均被试样润洗。

第四步，检测炉水中OH^—含量。指示四号红灯7亮起，注射泵第一夹管阀22打开，系统启用进样微量注射泵14的吸入功能吸满炉水，炉水样本通过炉水进样管41吸入模块化样本预处理系统38，炉水样本经过样本冷却管39、炉水进样管路33进入进样微量注射泵14，注射泵第一夹管阀22关闭；同时系统启用稀硫酸微量注射泵15吸入功能将稀硫酸试剂储存箱12中的稀硫酸试剂经稀硫酸试剂第一进样管路29吸满稀硫酸试剂；开启注射泵第二夹管阀23，启用进样微量注射泵14的注入功能，将0.5ml炉水样本注入微流控芯片17，同时系统启用稀硫酸微量注射泵15的注入功能，将0.5ml稀硫酸溶液经稀硫酸试剂第二进样管路30注入微流控芯片17，关闭注射泵第二夹管阀23；开启排液夹管阀25，系统启用排液及均质蠕动泵20将微流控芯片17中的液体经排液及均质第一管路34及排液管路36排至废液收集箱21，关闭开启排液夹管阀25；开启注射泵第二夹管阀23，启用进样微量注射泵14注入功能将2mL炉水样本经水样进样管路31注入至微流控芯片17，关闭注射泵第二夹管阀23；开启甲基橙管路夹管阀13，启用进样蠕动泵16将甲基橙试剂储存箱11中的0.1mL甲基橙溶液通过甲基橙试剂进样管路28注入至微流控芯片17，关闭甲基橙管路夹管阀13；开启排液及均质夹管阀24，启用排液及均质蠕动泵20的均质功能，将微气泡通过排液及均质第一管路34不断输入微流控芯片17进行均质处理；启用激光发生器18及硅光电池19监测微流控芯片17中液体颜色变化；同时启用稀硫酸微量注射泵15将稀硫酸试剂储存箱12中的稀硫酸溶液通过稀硫酸试剂第二进样管路30以5μL精度逐步注入微流控芯片17，直至硅光电池19与控制系统37检测判断至反应结束；激光发生器18、硅光电池19、排液及均质蠕动泵20、稀硫酸微量注射泵15停止工作，关闭排液及均质夹管阀24，通过显示屏幕1显示此次检测炉水值及蒸汽干度值，并由控制系统37记录保存；开启排液夹管阀25，启用排液及均质蠕动泵20的排液功能将微流控芯片17中的反应液通过排液及均质第一管路34及排液管路36排放至废液收集箱21。反应液排放完毕指示一号红灯4、指示二号红灯5、指示三号红灯6、指示四号红灯7同时灭，指示绿灯8亮起。

单次检测完成，若选择自动模式，则待至指示一号红灯4亮起时一小时后开启下一次检测；若选择手动模式，则检测完毕后系统进入待机状态。

设备功能：非检测时间，可启用数据查询功能，通过显示屏幕1及操作面板3按键操作可查看100组检测数据。

在实际使用时，本申请实施例的蒸汽干度检测设备可设定自动检测模式及手动检测模式。其中自动检测模式可根据需要设定检测频度，自动连续检测，例如每小时检测一次；手动模式为单次检测，检测完毕即停，供不同需求使用。

有益效果：

本产品采用全自动微流控技术，使产品兼具高精度、在线检测、低功耗、结构简洁、操作简单、维护性好等特点。仪器可直接连入锅炉管道，不影响锅炉正常运行，适用于油田注汽锅炉等极端工况现场检测需求。

本全自动微流控蒸汽干度在线分析仪表系统检测精度极高，误差低至0.5％-1％；进样精度精确至微升级；采样量低至2ml，节省反应原料、指示剂、反应废液90％以上；设备自持时间长达60天，耗材使用寿命不低于90天；设备通过3500余小时的可靠性实验，以及高低温实验，设备可在-20℃至70℃环境中长期稳定工作；设备可自动存储100组数据，可随时查阅。

	人工检测	本申请设备检测
			试样量	20ml	2ml
指示剂量	0.5ml	0.1ml
			稀硫酸	约30ml	约2ml
废液	约50.5ml	约4.1ml

(1)全自动智能化：全自动在线取样检测，每小时检测一次；无需人工，操作简单，触屏及按钮操作，指示灯清晰展示反应进度；自动检测以及手动检测模式任意切换；内置储存器，随时储存、查询百组测试数据；自动管路冲洗系统，无留液影响。

(2)精度高：定向开发注射泵，进样精度可达1μL；蒸汽干度精度高达0.5％-1％。

(3)选择性强：定向开发反应分子探针，精准检测OH^—，不受复杂水样中其他离子的影响；自动滤掉蒸汽，精准取样；能够有效避免基于电化学或半导体传感器的同类产品的温度漂移、水垢沉积失效、数据失真等问题，不受现场水质、温度、环境影响。

(4)稳定性高：机械结构安全可靠，电控程序设有12重电子电路保护措施，稳定性、安全性极高，界面简洁清晰美观；历经3500小时可靠性实验，以及高低温试验、振动试验、跌落试验。

(5)耐高温恶劣环境：所有零部件及电子元器件耐高温设计，能够满足高温的使用环境；管路耐高温300℃，整机耐高温70℃，低温可耐-20℃。

(6)试剂废液减少：微量反应，取样2ml，试剂耗费减少90％，废液量减少90％以上。

(7)安全环保：系统自配废液收集箱21，运行安全，运行过程中设备无任何废液废气排放。

(8)操作简单：界面清晰简洁，操作极其简单，易学易用，同时屏蔽误操作的可能，系统流畅稳定性极高；模块化耗材更换简单，维护时间短。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪，包括安装箱体以及设于所述安装箱体的微流控芯片、激光发生器、硅光电池和控制系统，其特征在于：所述安装箱体设有甲基橙试剂进样机构、稀硫酸试剂进样机构、样品进样机构和排液机构，所述甲基橙试剂进样机构、所述稀硫酸试剂进样机构、所述样品进样机构和所述排液机构均与所述微流控芯片连通，所述微流控芯片位于所述激光发生器和所述硅光电池之间；所述激光发生器与所述硅光电池均与所述控制系统电连接。

2.根据权利要求1所述的一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪，其特征在于：所述甲基橙试剂进样机构包括甲基橙试剂储存箱，所述甲基橙试剂储存箱与所述微流控芯片之间通过甲基橙试剂进样管路连通，所述甲基橙试剂进样管路设有进样蠕动泵，所述进样蠕动泵与所述控制系统电连接。

3.根据权利要求2所述的一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪，其特征在于：所述甲基橙试剂进样管路设有甲基橙管路夹管阀，所述甲基橙管路夹管阀与所述控制系统电连接；所述安装箱体设有甲基橙试剂在线加液口，所述甲基橙试剂在线加液口与所述甲基橙试剂储存箱之间通过甲基橙试剂加样管路连通。

4.根据权利要求1所述的一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪，其特征在于：所述稀硫酸试剂进样机构包括稀硫酸试剂储存箱和稀硫酸微量注射泵，所述稀硫酸试剂储存箱与所述稀硫酸微量注射泵的进液口之间通过稀硫酸试剂第一进样管路连通，所述稀硫酸微量注射泵的出液口与所述微流控芯片之间通过稀硫酸试剂第二进样管路连通；所述稀硫酸微量注射泵与所述控制系统电连接。

5.根据权利要求4所述的一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪，其特征在于：所述安装箱体设有稀硫酸试剂在线加液口，所述稀硫酸试剂在线加液口与所述稀硫酸试剂储存箱之间通过稀硫酸试剂加样管路连通。

6.根据权利要求1所述的一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪，其特征在于：所述样品进样机构包括进样微量注射泵，所述进样微量注射泵的出液口与所述微流控芯片之间通过水样进样管路连通，所述水样进样管路设有注射泵第二夹管阀；所述进样微量注射泵的进液口连通有生水进样管路和炉水进样管路，所述进样微量注射泵的进液口设有注射泵第一夹管阀；所述注射泵第一夹管阀、所述注射泵第二夹管阀与所述进样微量注射泵均与所述控制系统电连接。

7.根据权利要求6所述的一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪，其特征在于：所述安装箱体设有模块化样本预处理系统，所述模块化样本预处理系统包括两个呈螺旋形的样本冷却管；一个所述样本冷却管的一端连通有生水进样管，另一端与所述生水进样管路连通；另一个所述样本冷却管的一端连通有炉水进样管，另一端与所述炉水进样管路连通。

8.根据权利要求1所述的一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪，其特征在于：所述排液机构包括与所述微流控芯片连通的排液及均质第一管路，所述排液及均质第一管路设有排液及均质蠕动泵，所述排液及均质第一管路连通有排液及均质第二管路，所述排液及均质第二管路设有排液及均质夹管阀，所述排液及均质夹管阀与所述排液及均质蠕动泵均与所述控制系统电连接。

9.根据权利要求8所述的一种注汽锅炉微流控蒸汽干度检测仪，其特征在于：所述排液及均质第一管路连通有排液管路，所述排液管路设有排液夹管阀，所述排液管路连通有废液收集箱，所述排液夹管阀与所述控制系统电连接。

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