[发明专利]去除高纯度惰性气体中水分的净化装置、系统及方法

说明书

本发明公开了去除高纯度惰性气体中水分的净化装置、系统及方法，包括：氧化锆陶瓷管，所述氧化锆陶瓷管的内外表面分别设有电极，其中一个电极为正电极，另一个电极为负电极；氧化锆陶瓷管在设定的温度下且所述正电极及负电极通电形成电势差，将通过氧化锆陶瓷管的高纯度惰性气体中的水分子去除。本发明去除高纯度惰性气体中水分的净化装置，可同时清除水分子和氧分子，净化过程中净化装置本身无损耗，净化能力稳定，可长期工作不需要做任何维护工作。

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别是涉及去除高纯度惰性气体中水分的净化装置、系统及方法。

背景技术

目前，包装材料在进行水蒸气阻隔性测试时，一般需要几乎无水无氧的高纯惰性气体作为载气，例如氮气、氦气等。渗透过试样的待测气体被载气携带入测试元件,测试待测气体的成分，当载气中水分含量超标，则会影响待测气体的水分检测结果，导致包装材料对水蒸气阻隔性测试结果不准确，尤其检测高阻隔材料时，不同气瓶的载气，其纯度有差别，不同气瓶的载气中自带的微量水分子含量不同则会影响检测结果，导致多次测试时检测数据重复性差，检测数据不稳定。

为了降低载气中水分对上述测试结果的影响，在载气进入检测设备前需采用一定措施，例如对载气提前干燥、净化。目前常用的干燥气体的方法是干燥剂除水，对于干燥剂而言，除水一定量后，其除水的性能会降低，需要活化后再使用，这就造成除水步骤繁琐。且，由于大部分包装材料的水蒸气阻隔性测试为高精度检测，为保证检测精度，使用的载气纯度高于一般的高纯度载气，因此，常规的利用干燥剂干燥净化除水的方法，无法实现净化高纯载气中微量水分子、氧分子等杂质的目的。

综上所述，现有技术对高纯度惰性气体中微量水的去除，尚缺乏相应的技术方案。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供了去除高纯度惰性气体中水分的净化装置，该装置利用氧化锆陶瓷管在高温下通电时，对水分子、氧分子电离出氧离子，并对氧离子的传递性能：将通过氧化锆陶瓷管内气流中的水分子、氧分子电离出氧离子，并在电动势差的作用下将氧离子传递到氧化锆陶瓷管外部，达到了清除载气中的水分子、氧分子的作用，净化高纯度惰性气体中水分。

去除高纯度惰性气体中水分的净化装置，包括：氧化锆陶瓷管，所述氧化锆陶瓷管的内外表面分别设有电极，其中一个电极为正电极，另一个电极为负电极；

所述氧化锆陶瓷管在设定的温度下且所述正电极及负电极通电形成电势差，将通过氧化锆陶瓷管的高纯度惰性气体中的水分子去除。

进一步优选的技术方案，所述去除高纯度惰性气体中水分的净化装置还能去除通过氧化锆陶瓷管的高纯度惰性气体中的氧分子。

进一步优选的技术方案，所述氧化锆陶瓷管的内外表面分别设置有作为电极的涂层，其中内表面通负电极，外表面通正电极。

进一步优选的技术方案，所述氧化锆陶瓷管内外表面的涂层均为铂金电极涂层。

进一步优选的技术方案，所述高纯惰性气体为氮气或氦气，或其它在高温下性质稳定，不与周围其它气体发生化学反应的气体。

本申请还公开了去除高纯度惰性气体中水分的净化系统，包括所述去除高纯度惰性气体中水分的净化装置，还包括加热控温系统，所述加热控温系统用于加热氧化锆陶瓷管，使其处于设定的温度。

一种应用，水蒸气透过率测试系统，所述水蒸气透过率测试系统所利用的惰性气体通过上述去除高纯度惰性气体中水分的净化装置去除水分。

另一种应用，氧气透过率测试系统，所述氧气透过率测试系统所利用的惰性气体通过上述去除高纯度惰性气体中水分的净化装置去除氧分子。

上述技术方案中，氧化锆陶瓷管在高温下其两极通电时，能使得氧化锆陶瓷管通过的惰性气体中的水分子催化出氧离子及氢离子，同时还能使得高纯度惰性气体中的氧分子催化为氧离子。