[发明专利]一种基于非分光红外法的油气在线检测装置

说明书

技术领域

本发明属于油气检测技术领域，尤其涉及一种基于非分光红外法的油气在线检测装置。 

背景技术

目前易燃易爆气体在线监测、传感器标定技术已成为安全监控、环境预警的关键环节和技术基础，同时为安全评估提供数据支持和理论判据。中华人民共和国石油天然气行业标准Sy6503-2008规定:存在可燃气体释放源的场所应设可燃气体检测报警系统。 

油气混合物爆炸是典型的气体爆炸，气体爆炸是工业生产和生活领域爆炸灾害的主要形式之一。油库中储存的石油产品大都具有易挥发性，当油气与空气混合物的浓度处于爆炸范围内时，如果遇到引爆能量即刻会发生爆炸，油气与空气混合物的浓度高于或低于爆炸范围的上下限时都不会发生爆炸。 

目前易燃易爆气体在线监测已成为安全监控、环境预警的关键环节和技术基础，同时为安全评估提供数据支持和理论判据。传统的气体在线监测技术主要有气相色谱法、气敏传感器法、傅里叶红外光谱 法、光声光谱法等，但在实际使用中，这些方法存在取样复杂、交叉敏感、长期稳定性差、检测气体组分不够齐全、成本高等缺点。 

现阶段使用较多的催化燃烧式检测方法存在如下弊端： 

感应器监测范围:催化燃烧感应器有一个固定的暴露能力范围，在这个范围内，监测性能可靠。超过监测范围的使用和感应器负荷超载，影响它的准确性，传感器也相应地时常处于饱和状态；气体浓度低于常规范围，会削弱反映的信号，加上环境噪声干扰，使仪器读数不准确，从而降低了仪器的准确性和分辨率。 

待测气体交叉影响:催化燃烧传感器是借助催化剂在低温下(200～400℃)下，实现对有机物的完全氧化的过程来确定气体的浓度。这一反应过程对很多气体是很普通的。待测气体的交叉影响使检测结果不能反映检测气体的实际含量，检测结果失去科学价值和合理性。 

传感器的寿命问题:催化燃烧的催化剂失效及催化剂的中毒，是该传感器的致命弊病。催化燃烧传感器均存在寿命因素，最长寿命为空气中2年，基本在6个月后灵敏度就会不断的下降，需要通过反复的调试才能够维持使用。 

NDIR(非分光)红外气体分析仪作为一种快速、准确的气体分析技术，特别连续污染物监测系统以及机动车尾气检测应用中十分普遍。主要工作原理是利用气体对红外辐射有选择性吸收和其吸收强度是气体浓度的函数关系,实现油气气体浓度的检测。该系统将红外辐 射强度转化为电压信号,通过数字处理器分析电压信号来实现对油气浓度的精确测量。 

但目前非分光红外气体分析仪在测量油库油气时存在如下缺陷：一是没有考虑油气多组分组成和易吸附的特点，设计的油气浓度传感器结构上存在缺陷，造成油气浓度测量存在一定误差；二是没有考虑温度、湿度和氧浓度对油气爆炸极限的影响，在报警判据上不够准确；三是没有考虑在受限空间油气多点同时测量时的油气采样流程。 

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于非分光红外法的油气在线检测装置，旨在解决目前非分光红外气体分析仪在测量油库油气时存在的油气浓度测量存在误差；没有考虑温度、湿度和氧浓度对油气爆炸极限的影响，在报警判据上不够准确；没有考虑在受限空间油气多点同时测量时油气采样流程的问题。 

本发明实施例是这样实现的，一种基于非分光红外法的油气在线检测装置，该基于非分光红外法的油气在线检测装置包括：主动式抽气单元、油气浓度检测单元、氧气和温湿度测量单元、分析主机、CAN总线、工作站； 

主动式抽气单元用于通过设置在油品储存库的8个取样点采集混合气体； 

油气浓度检测单元、氧气和温湿度测量单元与主动式抽气单元连接，用于测量主动式抽气单元采集混合气体的氧气浓度、以及温度和湿度； 

分析主机与油气浓度检测单元、氧气和温湿度测量单元连接，用于对油气浓度、氧气、温湿度测量单元测量的混合气体油气浓度、氧气浓度、以及温度和湿度进行分析，并进行显示； 

工作站通过CAN总线与分析主机连接，接收分析主机分析的混合气体油气浓度、氧气浓度、以及温度和湿度，如果气体浓度超过爆炸上限，则发出报警，实现对油气危险源的分级预警监测和报警。 

进一步，主动式抽气单元采用现场8点机械式不锈钢管路吸气。 

进一步，现场8点机械式不锈钢管路吸气采用高频率电磁阀和研发组合式控制阀体。