[发明专利]一种高精度痕量水氧测量系统

说明书

本发明涉及一种高精度痕量水氧测量系统，包括过滤器；净化器；检测系统，其包括采用光腔衰荡光谱法测量痕量水分的痕量水检测器和利用库仑电量法测量痕量氧的痕量氧检测器，痕量水检测器和痕量氧检测器并联；与检测系统连接的显示器以实时地显示水含量和/或氧含量；气源通过仅包括过滤器不包括净化器的第一通路与检测系统连通；或气源通过包括过滤器和净化器的第二通路与检测系统连通；或气源通过不包括过滤器或净化器第三通路与检测系统连通；或气源通过仅包括净化器不包括过滤器的第四通路与检测系统连通。本发明的高精度痕量水氧测量系统，可以对高纯气体中的痕量水和/或痕量氧进行高精度检测，具有检测下限低、重复性好、原位测量等优点。

技术领域

本发明涉及气体检测，更具体地涉及一种高精度痕量水氧测量系统。

背景技术

随着国民经济的发展和高新技术的崛起，高纯气体的需求越来越大，已在核能、军工、航天、化工、电子、冶金等领域具有广泛的应用。高纯气体不仅是一种重要的工艺介质，也是某些应用的动力气来源。其中，微量的水或氧含量是高纯气体质量控制的重要指标之一。特别是作为气体中“万能溶剂”中的水，由于其独特的物化特性(如溶解性、吸附性、化学反应溶剂、难去除等)不仅会直接影响最终制造的产品质量或纯度，且会影响与其接触设备的服役寿命，严重情况可导致管道穿孔而造成严重的工程事故。此外，高纯气体中的氧由于其氧化特性也是高纯气体质量控制的重要影响因素，尤其在熔盐核反应堆中，覆盖气中的氧含量超标会使核燃料沉淀，造成局部过热而影响整个反应堆的安全运行，后果不堪设想。

因此，高纯气体中痕量水或氧含量的检测分析至关重要，准确可靠检测不仅能严格把关高纯气体的质量，也能为相关行业科学研究、工艺优化、工程实施等提供技术基础和安全保障。

如今的检测方法主要有两种：(1)采用单独的痕量水分检测仪、痕量氧检测仪分别单独检测气体中的水分、氧，(2)或者采用一次进样同时测量其中的水、氧含量。但没有一种系统或者方法具备可根据实际需求单独或者同时测量气体中痕量水、氧的功能。

此外，常规的测量方法由于测量精度低难以达到高纯气体中痕量水分和痕量氧的测量要求。

同时，常规的测量装置一般只具备测试功能，不具备对陌生气体前期预处理(如过滤、净化)的功能，致使大多数气体的水氧含量不能原位、实时测量，造成测试数据失真。更为重要地是，若直接测量陌生的待测气体，容易损坏痕量水检测仪、痕量氧检测仪的传感器，造成难以挽回的损失。

常规的测量装置也不包含对待测气的尾气处理装置，若直接将污染气排入大气，会污染环境。

发明内容

为了解决上述现有技术中的测量精度低等问题，本发明提供一种高精度痕量水氧测量系统。

根据本发明的高精度痕量水氧测量系统，其包括用于对气源进行过滤的过滤器；用于对气源进行净化的净化器；用于对气源的水氧含量进行检测的检测系统，其包括采用光腔衰荡光谱法测量痕量水分的痕量水检测器和利用库仑电量法测量痕量氧的痕量氧检测器，痕量水检测器和痕量氧检测器并联；以及与检测系统连接的显示器以实时地显示水含量和/或氧含量；气源通过仅包括过滤器不包括净化器的第一通路与检测系统连通以测量仅经过过滤前处理的气源的水含量和/或氧含量；或气源通过包括过滤器和净化器的第二通路与检测系统连通以测量经过过滤和净化前处理的气源的水含量和/或氧含量；或气源通过不包括过滤器或净化器第三通路与检测系统连通以测量未经过过滤与净化前处理的气源的水含量和/或氧含量；或气源通过仅包括净化器不包括过滤器的第四通路与检测系统连通以测量仅经过净化前处理的气源的水含量和/或氧含量。

优选地，第一通路和第二通路为两条并列的检测通路以选择经过过滤器后是否再经过净化器进行水氧检测；第一通路和第三通路为两条并列的检测通路以选择是否经过过滤器直接进行水氧检测；第三通路和第四通路为两条并列的检测通路以选择是否经过净化器直接进行水氧检测；第二通路和第四通路为两条并列的检测通路以选择是否经过过滤器后再经过净化器进行水氧检测。