[发明专利]火场气体产物及气体灭火剂定量分析方法及分析系统

权利要求书

1.一种火场气体产物及气体灭火剂定量分析系统，其特征在于，包括：试验室、采样前处理子系统、光谱仪子系统和安全子系统，所述采样前处理子系统包括采样冷却装置、耐腐蚀型气体预处理装置、烟气过滤装置和第一抽气机，所述光谱仪子系统包括红外光谱仪、耐腐蚀型气体吸收池、样气采集装置、精密多组分配气装置和多种标准气体钢瓶，所述安全子系统包括第二抽气机和尾气处理装置，所述试验室、采样冷却装置、耐腐蚀型气体预处理装置、耐腐蚀型气体吸收池和红外光谱仪依次从前至后连接；所述第二抽气机与所述耐腐蚀型气体吸收池连接，所述尾气处理装置与所述第二抽气机连接；所述烟气过滤装置与所述采样冷却装置连接，所述样气采集装置分别与所述烟气过滤装置和耐腐蚀型气体吸收池连接，所述第一抽气机与所述样气采集装置连接；所述精密多组分配气装置一端与所述红外光谱仪连接，另一端与所述多种标准气体钢瓶连接。

2.根据权利要求1所述的火场气体产物及气体灭火剂定量分析系统，其特征在于，样气采集装置包括多个采样气体吸收池，各所述采样气体吸收池与烟气过滤装置连接。

3.根据权利要求1所述的火场气体产物及气体灭火剂定量分析系统，其特征在于，除所述红外光谱仪外，试验室、采样前处理子系统、光谱仪子系统和安全子系统所包括的装置之间均通过管径4～8mm、壁厚1～3mm的耐腐蚀耐高温气管连接，所述耐腐蚀型气体吸收池架装于FTIR光谱仪上，两者之间通过准直反射镜连接。

4.根据权利要求1所述的火场气体产物及气体灭火剂定量分析系统，其特征在于，还包括多个开关阀门，所述各开关阀门分别设置在试验室、采样前处理子系统、光谱仪子系统和安全子系统所包括的装置的连接管路之间。

5.根据权利要求1所述的火场气体产物及气体灭火剂定量分析系统，其特征在于，所述红外光谱仪采用Thermo-Fisher Scientific公司的FTIR光谱仪Nicolet680。

6.根据权利要求1所述的火场气体产物及气体灭火剂定量分析系统，其特征在于，所述第一抽气机和第二抽气机均采用真空泵。

7.一种火场气体产物及气体灭火剂定量分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：打开耐腐蚀气体吸收池、FTIR红外光谱仪、第二抽气机和尾气处理装置之间管路上的各开关阀门，同时，打开FTIR红外光谱仪、精密多组分配气装置和多种标准气体钢瓶管路之间的各开关阀门，关闭其它阀门，形成标定气路，通过精密多组分配气装置产生不同组分浓度的混合气体并通入气路，通过FTIR红外光谱仪采集光谱信息，分析各组分气体浓度变化与光谱特征之间的对应关系，形成浓度与光谱的相关曲线，并存储在FTIR光谱仪上，建立各组分气体的标定曲线；

步骤2：开启采样冷却装置、耐腐蚀型气体预处理装置、耐腐蚀气体吸收池、FTIR红外光谱仪、第二抽气机以及尾气处理装置之间的开关阀门，关闭其它开关阀门，形成火场气体产物测量气路，之后将采样冷却装置与试验室之间的开关阀门打开，向试验室引入待测量火场气体，通过FTIR光谱仪采集光谱信息，将得到的光谱特征与步骤1建立的标定曲线进行比较，进行火场气体的在线定量分析；

步骤3：开启采样冷却装置、烟气过滤装置、样气采集装置及第一抽气机之间管路上的各开关阀门，关闭其它开关阀门，形成灭火剂定量分析气路，之后，开启采样冷却装置与试验室之间的开关阀门，完成待测量气体灭火剂的引入，之后，控制样气采集装置每隔一个时间间隔将气路中样气封存在样气采集装置的一个采样气体吸收池中，并对该采集气体吸收池进行编号，完成灭火剂的样气采集；最后，将对应编号的采样气体吸收池接入FTIR光谱仪，完成采集光谱信息，将得到的光谱特征与步骤1建立的标定曲线进行比较，进行灭火剂浓度的定量分析。

8.根据权利要求7所述的火场气体产物及气体灭火剂定量分析方法，其特征在于，步骤1中，形成标定气路后控制气路流量为4L/min，控制气体吸收池温度为150℃、气体吸收池压力为70KPa，控制光谱仪分辨率为4cm^-1，通过FTIR红外光谱仪采集光谱信息。