[发明专利]高压微量气体浓度在线检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及气体浓度的监测技术领域，尤其涉及一种高压微量气体浓度在线检测装置。

背景技术

在与致密油气藏开采相关的模拟实验中，其实验压力很高，一般为几十甚至近百兆帕；另外，由于孔隙非常细小，实验气体的流量一般为纳升/分钟(nL/min)级。在不影响高压、超低流量实验过程稳定和连续的条件下，高压微量气体浓度在线测量，是致密油气藏气体渗流、扩散、驱油等实验亟待攻克的技术难点。另外，在微系统、微结构、微器件等的多种气体高压微尺度流动实验中，微量气体的浓度连续测试也是亟待解决的难点。

现有的高压气体浓度测量方法为先对高压气体进行减压，采用气相色谱、光谱等方法对减压后的气体组分浓度进行检测。这种测量方法不可避免的对整个实验系统造成压力波动，对于气体高压微尺度流动实验这种压力波动不可避免的对测量结果准确性造成影响，目前还没有在不减压的情况下直接对高压气体进行浓度测量的装置。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种高压微量气体浓度在线检测装置，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压微量气体浓度在线检测装置，能够在高压气体实验系统中对微量混合气体进行浓度在线检测与分析，测量结果准确，结构简单、适用范围广、工作稳定性高。

本发明的目的是这样实现的，一种高压微量气体浓度在线检测装置，包括一密封气室，所述气室一侧密封连接有第一管线，所述第一管线上设置有第一阀门；所述气室另一侧密封连接有第二管线，所述第二管线上并联有第三管线和第四管线，所述第三管线通过第二阀门连接于一真空泵；所述气室一端密封连接有第一中红外光纤，所述第一中红外光纤另一端连接于一积分球，所述积分球内部设有中红外光源；所述气室另一端密封连接有第二中红外光纤，所述第二中红外光纤与所述第一中红外光纤同轴设置，所述第二中红外光纤另一端连接于一热释电红外传感器，所述热释电红外传感器上连接有一计算机。

在本发明的一较佳实施方式中，所述气室内部的压力范围是大于等于0.1兆帕小于等于70兆帕。

在本发明的一较佳实施方式中，所述气室为管状，所述第一中红外光纤与所述第二中红外光纤分别与所述气室的两端部密封连接，所述第一管线和所述第二管线分别与所述气室侧壁密封连接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述气室的内径大于等于1毫米小于等于5毫米，所述气室的长度大于等于30毫米小于等于200毫米。

在本发明的一较佳实施方式中，所述气室材质为不锈钢，所述气室内壁镀有黄金。

在本发明的一较佳实施方式中，所述中红外光源为电调制中外红光源。

由上所述，本发明的高压微量气体浓度在线检测装置，利用中红外光纤和内部镀金的微小管状高压气室的组合作为光的传输通道，实现高压条件下中红外光的稳定、快速传输；利用中红外光对不同气体特征光谱波段的选择性，完成对高压条件下气体浓度的检测，适用范围广；利用微小高压气室进行气体采样，热释电红外传感器反应时间快速，能够实现对微量气体的实时在线浓度测量。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1：为本发明的高压微量气体浓度在线检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。