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原文传递天然气中氦气含量检测装置

专利名称：	天然气中氦气含量检测装置
摘要：	本申请公开了一种天然气中氦气含量检测装置，涉及稀有气体检测技术领域。该装置包括：质谱仪；进样机构，一端连接样品，被配置为选择样品的类型和浓度；稳压工段，一端连接于质谱仪，另一端连接于进样机构，被配置为监测与控制进样管路内样品的压强；以及控制机构，电连接于进样机构、稳压工段与质谱仪，被配置为：发送控制信号控制进样机构、稳压工段与质谱仪；显示质谱仪的测量结果并校正测量结果。解决了现有技术灵敏度与精密度无法满足测量要求，或前处理步骤复杂的问题，进而实现了能够满足天然气中微量氦气检测的精密度和精确性要求，且操作简单，仅需人工将天然气样品连接至进样孔，并能自动完成测量与校正的天然气中氦气含量检测装置。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西北大学
发明人：	李孝甫;王晓锋;刘文汇;罗厚勇;张东东;赵栋;张珈毓;陈科羽
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-10T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202310835559.5
公开号：	CN117030831A
代理机构：	西安毅联专利代理有限公司
代理人：	杨燕珠
分类号：	G01N27/62;G01N35/10;G;G01;G01N;G01N27;G01N35;G01N27/62;G01N35/10
申请人地址：	710000 陕西省西安市太白北路229号
主权项：	1.一种天然气中氦气含量检测装置，其特征在于，包括：质谱仪(1)；进样机构(2)，一端连接样品(25A，25B)，被配置为选择样品(25A，25B)的类型和浓度；稳压工段(3)，一端连接于所述质谱仪(1)，另一端连接于所述进样机构(2)，被配置为监测与控制进样管路(35)内所述样品(25A，25B)的压强；以及控制机构(4)，电连接于所述进样机构(2)、所述稳压工段(3)与所述质谱仪(1)，被配置为：发送控制信号控制所述进样机构(2)、所述稳压工段(3)与所述质谱仪(1)；显示所述质谱仪(1)的测量结果并校正所述测量结果。 2.根据权利要求1所述的天然气中氦气含量检测装置，其特征在于，所述进样机构(2)包括捕集阱(21)与选择组件(22)；所述选择组件(22)包括一个电磁控制部(23)，所述电磁控制部(23)电连接于所述控制机构(4)；所述电磁控制部(23)的一端连接所述样品(25A，25B)，另一端连接所述稳压工段(3)；所述捕集阱(21)设置于所述电磁控制部(23)与所述稳压工段(3)之间。 3.根据权利要求1所述的天然气中氦气含量检测装置，其特征在于，所述进样机构(2)包括捕集阱(21)与选择组件(22)；所述选择组件(22)包括两位三通阀(24)与两个电磁控制部(23)，所述两位三通阀(24)与两个所述电磁控制部(23)均电连接于所述控制机构(4)；两个所述电磁控制部(23)的一端连接所述样品(25A，25B)，另一端连接所述两位三通阀(24)的一端，所述两位三通阀(24)的另一端连接所述稳压工段(3)；所述捕集阱(21)设置于所述两位三通阀(24)与其中一个所述电磁控制部(23)之间，使得所述两位三通阀(24)的与所述电磁控制部(23)的至少一条通路通过所述捕集阱(21)。 4.根据权利要求2或3所述的天然气中氦气含量检测装置，其特征在于，所述电磁控制部(23)包括控制壳体(231)、第一控制孔板(232)、第二控制孔板(233)与进样电磁体(235)；所述控制壳体(231)相对两侧的壳壁上分别设置有第一出样孔(2312)与多个间隔均匀的进样孔(2311)；其中，所述进样孔(2311)之间的间隔大于所述进样孔(2311)在所在壳壁的延伸方向上的长度；所述进样孔(2311)与所述样品(25A，25B)连接，且至少一个所述进样孔(2311)与所述样品(25A，25B)之间设有过滤器；所述第一控制孔板(232)与所述第二控制孔板(233)均设置于所述控制壳体(231)内部并平行于所述进样孔(2311)，且所述第一控制孔板(232)设于靠近所述进样孔(2311)的一侧；其中，所述进样孔(2311)所在的壳壁、所述第一控制孔板(232)与所述第二控制孔板(233)相互贴紧；所述第一控制孔板(232)间隔设有垂直贯穿于所述第一控制孔板(232)的第一板孔(2321)；其中，所述第一板孔(2321)之间的间隔大于所述进样孔(2311)之间的间隔；所述第一板孔(2321)到所述第一控制孔板(232)一端的最大距离大于所述进样孔(2311)之间的最大距离；所述第二控制孔板(233)设有垂直贯穿于所述第二控制孔板(233)的第二板孔(2331)；其中，所述第二板孔(2331)到所述第二控制孔板(233)一端的最大距离大于所述第一板孔(2321)之间的最大距离；所述第一控制孔板(232)与所述第二控制孔板(233)被配置为在平行于所述进样孔(2311)的方向贴紧滑动，且在滑动过程中所述第一控制孔板(232)、所述第二控制孔板(233)与所述进样孔(2311)仅能形成一处通孔；所述进样电磁体(235)与所述控制机构(4)电连接，设置于所述控制壳体(231)内部，且分别设置于所述第一控制孔板(232)与所述第二控制孔板(233)较短边的两侧，用于控制所述第一控制孔板(232)与所述第二控制孔板(233)滑动。 5.根据权利要求4所述的天然气中氦气含量检测装置，其特征在于，所述电磁控制部(23)还包括第三控制孔板(234)、出样电磁体(236)与第二出样孔(2313)；所述第三控制孔板(234)平行所述第二控制孔板(233)，设置于所述控制壳体(231)内部，且所述第三控制孔板(234)被配置为贴紧所述第一出样孔(2312)所在的壳壁滑动；所述第三控制孔板(234)设有垂直贯穿于所述第三控制孔板(234)的第三板孔(2341)，且所述第三控制孔板(234)与所述第二控制孔板(233)间隔；所述第二出样孔(2313)设置于所述第一出样孔(2312)所在的壳壁，且所述第一出样孔(2312)与所述第二出样孔(2313)之间的间隔大于所述第一出样孔(2312)或所述第二出样孔(2313)在所在壳壁的延伸方向上的长度；所述出样电磁体(236)与所述控制机构(4)电连接，设置于所述控制壳体(231)内部，且分别设置于所述第三控制孔板(234)较短边的两侧，用于控制所述第三控制孔板(234)滑动，且在滑动过程中所述第三控制孔板(234)、第一出样孔(2312)与第二出样孔(2313)仅能形成一处通孔。 6.根据权利要求5所述的天然气中氦气含量检测装置，其特征在于，所述第一控制孔板(232)的、所述第二控制孔板(233)的与所述第三控制孔板(234)的表面均设有弹性耐磨层。 7.根据权利要求1所述的天然气中氦气含量检测装置，其特征在于，所述稳压工段(3)包括一级减压阀(31)、电子流量控制器(32)、真空泵(33)、真空规(34)与进样管路(35)；所述一级减压阀(31)的一端与所述进样机构(2)连接，所述一级减压阀(31)的另一端通过所述进样管路(35)连接于所述电子流量控制器(32)的一端，所述电子流量控制器(32)的另一端通过所述进样管路(35)连接于所述质谱仪(1)；所述电子流量控制器(32)与所述质谱仪(1)之间的所述进样管路(35)依次设置有所述真空泵(33)与所述真空规(34)，且所述真空泵(33)与所述进样管路(35)之间设有第二电磁阀(37)，所述质谱仪(1)与所述真空规(34)之间设有第三电磁阀(38)；所述一级减压阀(31)、所述电子流量控制器(32)、所述真空泵(33)、所述真空规(34)、所述第二电磁阀(37)与所述第三电磁阀(38)均与所述控制机构(4)电连接。 8.根据权利要求7所述的天然气中氦气含量检测装置，其特征在于，还包括设置于所述电子流量控制器(32)与所述真空泵(33)之间的流量计(39)，所述流量计(39)用于监测所述进样管路(35)是否泄露或阻塞，并且所述电子流量控制器(32)与所述流量计(39)之间设有第一电磁阀(36)；所述流量计(39)与所述第一电磁阀(36)均与所述控制机构(4)电连接。 9.根据权利要求8所述的天然气中氦气含量检测装置，其特征在于，还包括排空管路(5)；所述排空管路(5)连接于所述第一电磁阀(36)远离所述电子流量控制器(32)与所述流量计(39)的一端。 10.根据权利要求2或3所述的天然气中氦气含量检测装置，其特征在于，所述捕集阱(21)包括水分捕集阱(211)与烃类捕集阱(212)；其中，所述水分捕集阱(211)与所述烃类捕集阱(212)依次连接，且所述水分捕集阱(211)设置于靠近所述电磁控制部(23)的一侧。
所属类别：	发明专利