[发明专利]一种常压下测定水中甲烷和二氧化碳的系统和方法

权利要求书

1.一种常压下测定水中甲烷和二氧化碳的系统，其特征在于，包括水气分离装置(1)、CRDS分析装置(2)、载气装置(3)和标定装置(4)；所述水气分离装置(1)用于分离待测水样中的气体；所述水气分离装置(1)通过第一管路(10)与所述CRDS分析装置(2)连通；所述标定装置(4)通过第二管路(44)与所述CRDS分析装置(2)连通；所述载气装置(3)通过第三管路(32)与所述水气分离装置(1)连通，所述载气装置(3)通过第四管路(33)与所述CRDS分析装置(2)连通。

2.如权利要求1所述的一种常压下测定水中甲烷和二氧化碳的系统，其特征在于，所述水气分离装置(1)包括水气分离器(11)和气体干燥器(12)；所述气体干燥器(12)的进气端通过管路与所述水气分离器(11)的出气端连通，其出气端通过所述第一管路(10)与所述CRDS分析装置(2)连通，所述第一管路(10)上设有打开或关闭其的第一阀门(5)。

3.如权利要求2所述的一种常压下测定水中甲烷和二氧化碳的系统，其特征在于，所述水气分离装置(1)还包括水泵(13)，所述水泵(13)通过进水管路(14)与所述水气分离器(11)的进水端连通，所述进水管路(14)上依次设有过滤器(15)、限流阀(16)、流量检测器(17)、压力传感器(18)和温度传感器(19)，且所述限流阀(16)位于所述过滤器(15)与所述水气分离器(11)之间的管路段上。

4.如权利要求3所述的一种常压下测定水中甲烷和二氧化碳的系统，其特征在于，所述载气装置(3)包括载气瓶(31)，所述载气瓶(31)通过所述第三管路(32)与所述水气分离器(11)的进气端连通，所述载气瓶(31)通过所述第四管路(33)与所述CRDS分析装置(2)连通，所述第三管路(32)上设有打开或关闭其的第三阀门(8)，所述第四管路(33)上设有打开或关闭其的第四阀门(9)。

5.如权利要求4所述的一种常压下测定水中甲烷和二氧化碳的系统，其特征在于，所述标定装置(4)包括标气瓶(41)、氮气瓶(42)和配气机构(43)，所述标气瓶(41)和氮气瓶(42)分别通过管路与所述配气机构(43)连通，所述配气机构(43)的出气端通过所述第二管路(44)与所述CRDS分析装置(2)连通，所述第二管路(44)上设有打开或关闭其的第二阀门(6)。

6.如权利要求5所述的一种常压下测定水中甲烷和二氧化碳的系统，其特征在于，所述CRDS分析装置(2)包括真空泵(21)和光腔衰荡光谱检测仪(22)；所述光腔衰荡光谱检测仪(22)的出气端与所述真空泵(21)的进气端连通，其进气端分别与所述第一管路(10)、第二管路(44)和第四管路(33)连通。

7.如权利要求6所述的一种常压下测定水中甲烷和二氧化碳的系统，其特征在于，所述第一阀门(5)、第二阀门(6)、第三阀门(8)和第四阀门(9)均为电磁阀。

8.如权利要求7所述的一种常压下测定水中甲烷和二氧化碳的系统，其特征在于，还包括控制器(7)，所述控制器(7)分别与所述第一阀门(5)、第二阀门(6)、第三阀门(8)、第四阀门(9)、压力传感器(18)和温度传感器(19)电连接。

9.如权利要求8所述的一种常压下测定水中甲烷和二氧化碳的系统，其特征在于，所述控制器(7)包括数据检测模块(71)、顺序控制模块(72)、时间控制模块(73)和阀门控制模块(74)；所述顺序控制模块(72)分别与所述时间控制模块(73)和阀门控制模块(74)电连接；所述数据检测模块(71)分别与所述压力传感器(18)和温度传感器(19)电连接；所述阀门控制模块(74)分别与所述第一阀门(5)、第二阀门(6)、第三阀门(8)和第四阀门(9)电连接。

10.一种常压下测定水中甲烷和二氧化碳的方法，其特征在于，应用如权利要求6或9所述的一种常压下测定水中甲烷和二氧化碳的系统，包括如下步骤：

S1.进样阶段：开启所述水泵(13)，使待测水样通过所述进水管路(14)流入并充满所述水气分离器(11)；

S2.气体检测阶段：开启所述真空泵(21)，开启所述第一阀门(5)和第三阀门(8)，关闭所述第二阀门(6)和第四阀门(9)，利用载气将所述水气分离器(11)分离出的气体运输至所述CRDS分析装置(2)进行气体检测；

S3.清洗阶段：气体检测过程结束后，开启所述第四阀门(9)，关闭所述第一阀门(5)、第二阀门(6)和第三阀门(8)，利用载气清洗所述CRDS分析装置(2)；

S4.仪器校正阶段：设定所述配气机构(43)中的标气达到目标标气浓度，打开所述第二阀门(6)，关闭所述第一阀门(5)、第三阀门(8)和第四阀门(9)，使用目标标气浓度的标气对所述CRDS分析装置(2)进行标定，标定结束后，重复步骤S3，利用载气清洗所述CRDS分析装置(2)。