[发明专利]用于气体杂质含量分析的吹扫取样系统和吹扫取样方法

权利要求书

1.一种用于气体杂质含量分析的吹扫取样系统，包括取样气路、待测气源(4)、待测气源开关阀(5)、吹扫气源(7)、吹扫气源开关阀(8)和分析仪器(10)，取样气路连接分析仪器(10)，待测气源(4)和吹扫气源(7)分别通过各自的开关阀接入取样气路；其特征在于：在待测气源(4)和吹扫气源(7)之间的取样气路上设置气路开关阀(6)，在分析仪器(10)的进气端设置可调流量阀(9)，在气路开关阀(6)连接待测气源(4)一侧的取样气路上连接真空泵(1)，真空泵(1)通过真空泵开关阀(2)接入取样气路，且真空泵开关阀(2)和气路开关阀(6)之间的取样气路上设置真空压力表(3)。

2.如权利要求1所述系统，其特征在于：所述真空泵(1)为无油真空泵。

3.如权利要求1所述系统，其特征在于：所述待测气源开关阀(5)、吹扫气源开关阀(8)、气路开关阀(6)、真空泵开关阀(2)均采用隔膜阀，可调流量阀(9)采用波纹管阀。

4.如权利要求1所述系统，其特征在于：当待测气源中待测微量杂质含量为ppb级时，在吹扫气源(7)出口处进一步设置纯化器(11)；吹扫气源(7)选用纯度为5N的气体，或选用纯度为5N的低温液化气气化获得的气体。

5.如权利要求1所述系统，其特征在于：所述取样气路上连接多个待测气源(4)，每个待测气源(4)通过各自的待测气源开关阀(5)接入取样气路。

6.如权利要求1所述系统，其特征在于：所述分析仪器(10)包括多个分析仪，每个分析仪通过一个分析仪开关阀接入取样气路。

7.一种用于气体杂质含量分析的吹扫取样方法，其特征在于：在待测气源(4)与分析仪器(10)之间的取样管路上加入真空泵(1)和吹扫气源(7)，通过开关阀的控制使得在吹扫气源(7)持续吹扫分析仪器内部管路的同时，采用吹扫和抽真空交替进行的方式吹扫分析仪器外部的取样管路，最后，关闭真空泵(1)和吹扫气源(7)，将待测气源(4)通入分析仪器(10)进行检测。

8.如权利要求7所述方法，其特征在于，该方法采用的吹扫取样系统包括：取样气路、待测气源(4)、待测气源开关阀(5)、吹扫气源(7)、吹扫气源开关阀(8)和分析仪器(10)，取样气路连接分析仪器(10)，待测气源(4)和吹扫气源(7)分别通过各自的开关阀接入取样气路；在待测气源(4)和吹扫气源(7)之间的取样气路上设置气路开关阀(6)，在分析仪器(10)的进气端设置可调流量阀(9)，在气路开关阀(6)连接待测气源(4)一侧的取样气路上连接真空泵(1)，真空泵(1)通过真空泵开关阀(2)接入取样气路，且真空泵开关阀(2)和气路开关阀(6)之间的取样气路上设置真空压力表(3)；

该方法包括三个步骤：

步骤一、吹扫分析仪器：关闭气路开关阀(6)，打开吹扫气源开关阀(8)；调节可调流量阀(9)，使得通过分析仪器的流量为允许通入分析仪器的规定流量，持续吹扫分析仪器(10)；

步骤二、吹扫气路：打开真空泵开关阀(2)，抽真空至真空度低于预设的真空度阈值；关闭真空泵开关阀(2)，打开气路开关阀(6)，听到气路开关阀(6)处的气流声，即此时吹扫气进入气路开关阀(6)连接真空泵一侧气路时，关闭气路开关阀(6)，打开真空泵开关阀(2)，抽真空至真空度低于所述真空度下限值；重复上述吹扫操作两次，抽真空操作三次，完成气路开关阀(6)连接真空泵一侧气路的吹扫；

步骤三、气样分析：关闭真空泵开关阀(2)，关闭真空泵(1)，打开待测气源开关阀(5)，向气路充气，直至压力大于预设的充气压力阈值；关闭吹扫气源开关阀(8)，当可调流量阀(9)高压侧的吹扫气压力接近0时，关闭可调流量阀(9)，打开气路开关阀(6)；调节可调流量阀(9)使分析仪器的流量达到所述规定流量，待分析仪器示值稳定后，记录数值。

9.如权利要求8所述方法，其特征在于：在吹扫气源(7)和吹扫气源开关阀(8)之间增加了纯化器(11)；吹扫气源(7)选用纯度为5N的气体，经纯化器(11)处理后杂质含量降至ppb级，或者，将纯度为5N的低温液化气气化之后的气体，经纯化器(11)处理后杂质含量降至ppb级。

10.如权利要求8所述方法，其特征在于：所述待测气源开关阀(5)、吹扫气源开关阀(8)、气路开关阀(6)、真空泵开关阀(2)均采用隔膜阀，可调流量阀(9)采用波纹管阀。