[发明专利]一种用于激光在线检测气体的配气系统及应用方法

说明书

本发明公开一种用于激光在线检测气体的配气系统及应用方法，包括：两个以上的原气瓶；配气管道；储气箱；样品室；两个以上的集气瓶；各原气瓶分别通过管道连接至配气管道，配气管道连接至储气箱，储气箱通过管道分别连接至各集气瓶，各集气瓶通过管道分别连接至样品室；所述配气管道上连接有真空泵，真空泵连接至样品室。本发明能够满足多组不同配比的混合气体的配置；在样品室进行实验的同时能够进行下一组及后续组实验所需配气，实现在线配气；本配气系统布置于室内实验室，不受天气影响。

技术领域

本发明涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种用于激光在线检测气体的配气系统及应用方法。

背景技术

气体杂质的检测对于能源利用有着重要意义，如电解水制氢领域氢气的纯度检测、核电厂气体流出物中放射性惰性气体的高灵敏度检测、以及聚变燃料循环中灰气中微量杂质气体组分的检测等。在氢能源利用领域，氢气储存与管道输运中氢气会被N₂、Ar或O₂污染从而影响氢燃料发动机的性能和寿命。对不同种标准或高纯气体样品进行混合分析时，需要配制不同比例的混合气体。

利用激光进行气体检测研究时，需要有系列的已知含量的标准混合样品，现有的激光在线检测气体装置多不含有配气系统，而是利用工业厂家提供的一定配比混合的气体作为参考气体，由于检测需要的多种配比的混合气体，因此大大增加了气体检测研究的成本。或是单独配制标准混合气体，大大增加了气体检测研究的繁琐性，自动化程度不够，效率低下，无法实现在线检测，难以满足现代技术发展下的检测要求。因此设计一种用于激光在线检测气体研究的配气系统与应用方法, 对于气体组分检测的研究无疑具有重大的意义。

近年来，随着激光器以及光电子学部件的发展，利用脉冲激光直接作用于气体样品分析混合气体杂质组分不仅检测速度快，而且具有较高的灵敏度。

因此，针对激光在线检测气体研究领域，开展配气系统的创新研究与应用方法开发，对于气体的准确检测具有重要的意义。

目前现有技术中已经出现了各种配气装置，例如公开号为CN108970429的中国发明专利文献公开了一种低浓度标准气体的配气装置，包括气体发生组件和稀释配气组件，能实现不同配比的标准气体，其气体发生组件包括主气室，主气室为气袋，该发明针对单独的标准气体配制有效，但气袋无法适用于具有高能量的激光检测系统。

公开号为CN103341330的中国专利文献公开了一种气体检测系统用标准气体配气装置。包括气体瓶系统、原料气输送管合混合室，可以输出并收集标准气体，但无法实现在线检测。因此已有的发明在针对激光在线检测气体研究领域不能使用，存在局限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于激光在线检测气体的配气系统及应用方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于激光在线检测气体的配气系统，其包括：

两个以上的原气瓶，各原气瓶中储存不同的配气；

配气管道；

储气箱；

样品室；

两个以上的集气瓶；

各原气瓶分别通过管道连接至配气管道，配气管道连接至储气箱，储气箱通过管道分别连接至各集气瓶，各集气瓶通过管道分别连接至样品室；

所述配气管道上连接有真空泵，真空泵连接至样品室，该真空泵与样品室、储气箱以及各集气瓶形成循环气路。

本发明的有益效果是：不同集气瓶可以储存不同的配气，当样品室在进行第一组实验时，配气装置在线配制另外两组实验所需气体，并储存在集气瓶中。当第一组气体实验完毕，开关控制器可以随时打开集气瓶进行输气，迅速进行第二组实验。