[发明专利]一种气体采样分析装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及高纯气体分析技术领域，特别是涉及一种气体采样分析装置及方法。

背景技术

在很多化工企业，尤其是生产高纯及超纯气体的化工厂，需要对精品罐中的气体、纯化工艺中的气体或者其他化工相关环节中的气体进行采样，然后使用色谱仪进行分析其气体的成分组成。

目前，为了进行气体分析，大部分化工企业常采用的方法是前期需要工作人员到现场拿针管取样，然后注入色谱仪进行分析，后期需要接上不同的钢瓶对色谱仪进行吹扫和载气保护。但是上述方法存在以下问题，由于工作人员拿着针管取样，很容易沾染其他杂质或者混入空气等，影响气体的成分组成，进而影响测量精度。因此，急需一种全新的高纯气体采样分析装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种气体采样分析装置及方法，能够实现超纯气体全自动采样与分析，避免沾染其他杂质或者混入空气等，提高气体测量精度。为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种气体采样分析装置，所述气体采样分析装置包括：气体存储装置、采样通道、气动控制装置以及色谱仪；所述气体存储装置通过所述采样通道与所述色谱仪连接；所述气动控制装置包括：气动阀组、控制器以及继电器；所述气动阀组包括：钢瓶组气动阀、真空泵气动阀以及采样气动阀；所述控制器用于通过控制所述钢瓶组气动阀的方式来控制所述采样通道进行气体置换，通过控制所述真空泵气动阀的方式来控制所述采样通道进行抽真空处理，通过控制所述采样气动阀的方式来控制所述采样通道进行气体采样，通过控制所述继电器的方式来控制所述色谱仪进行气体分析。

可选的，所述装置还包括钢瓶组；所述钢瓶组通过钢瓶管路与所述钢瓶组 气动阀连接，用于提供置换的气体；所述钢瓶组内存放高纯的氮气、氩气或者氦气。

可选的，所述装置还包括真空泵；所述真空泵通过真空管路与所述真空泵气动阀连接，用于对所述采样通道进行抽真空。

可选的，所述装置还包括，压力变送器；所述压力变送器安装在所述采样通道上，用于采集所述采样通道上的压力值。

可选的，所述装置还包括，显示器；所述显示器内设组态软件，与多个所述压力变送器连接，用于显示所述装置当前运行状态。

可选的，所述采样通道为不锈钢管路通道。

可选的，所述气动控制装置，还包括，抽真空电磁阀、置换电磁阀以及采样电磁阀；所述抽真空电磁阀与所述抽真空气动阀连接；所述置换电磁阀与所述置换气动阀连接；所述采样电磁阀与所述采样气动阀连接。

可选的，所述控制器包括DCS控制器和PLC控制器，用于控制所述气体采样分析装置实现气体全自动采样与分析。

可选的，所述气动阀组还包括，气体存储装置气动阀；所述气体存储装置气动阀，用于控制所述气体存储装置中气体的传输。

本发明还提供了一种气体采样分析方法，所述气体采样分析方法应用于一种气体分析采样装置，所述气体分析方法，包括：

第一步，控制器发送抽真空信号至真空泵电磁阀，所述真空泵电磁阀控制真空泵气动阀开启，对采样通道进行抽真空处理，待所述采样通道中的压力小于或等于-0.100Pa时，并且保持5秒钟后，关闭所述真空泵气动阀；

第二步，所述控制器发送置换信号至置换电磁阀，所述置换电磁阀控制置换气动阀开启，对所述采样通道进行置换气体处理，待所述采样通道中的压力稳定，并保持10秒钟后，关闭所述置换气动阀；

第三步，依次重复第一步和第二步中的内容；

第四步，所述控制器发送进样信号至气体存储装置电磁阀，所述气体存储装置电磁阀控制气体存储装置气动阀开启，开始进样，待所述采样通道中的压 力大于0Pa时，并保持5秒钟后，所述控制器发送采样信号至采样电磁阀，所述采样电磁阀控制采样气动阀的开启；

第五步，待样品气吹扫所述采样通道300秒钟后，关闭所述气体存储装置气动阀，待所述采样通道中的压力小于或等于0.07Pa时，所述控制器发送触电信号至继电器，触发所述继电器开启，并通过所述继电器的开启控制色谱仪的开启，保持5秒钟后关闭所述继电器，关闭所述采样气动阀，等待色谱仪出显示结果；

第六步，所述控制器发送抽真空信号至所述真空泵电磁阀，所述真空泵电磁阀控制所述真空泵气动阀开启，并对所述采样通道进行抽真空处理，待所述采样通道中的压力小于或等于-0.100Pa时，并且保持5秒钟后，关闭所述真空泵气动阀，自动采样分析过程结束。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：