[发明专利]甲烷自动采集和分析系统及其方法

权利要求书

1.一种甲烷自动采集和分析系统，其特征在于，包括电路系统和气路系统，电路系统包括主控机、串行电缆、电平变换及驱动电路、单片机、打印机、积分仪和气相色谱仪，主控机内置两个串行口的接口板，串行口(1)通过串行电缆接到电平交换及驱动电路；串行口(2)通过另一串行电缆接至积分仪，主控机与积分仪通讯，单片机有三个(49)、(50)和(51)，单片机(49)控制实验气路进样，单片机(50)控制稻田采集箱气路进样和箱盖开闭，单片机(51)采集温度数据，气路系统包括采集气路和箱盖开闭控制气路，采集气路由八个采集箱、十五个电磁阀、抽气泵、冷阱和不锈钢管气路组成，箱盖开闭气路由二个电磁阀、空压机、活塞杆气缸、弹簧和胶管组成，多个采集箱的气样通过单片机(50)控制，依次进入气路，再通过单片机(49)控制，按软件设定的采集周期进入气相色谱仪，经积分处理打印出面积百分比的甲烷浓度积分报告，并实时进入主控机存储的硬盘上。

2.一种利用权利要求1所述的系统对甲烷进行自动采集和分析的方法，其特征在于，包括如下步骤

(1)在第一个60分钟内，阀(17)通电，阀(18)不通电，使采集箱(1、2、3和4)的箱盖闭合，以对该四个采集箱的气样进行自动采集和分析，每箱每次采集2.5分钟，

(i)在第一个2.5分的前130秒内，阀(11)和(15)通电，采集箱(1)的气样在抽气洋(9)的抽吸作用下，通过阀(11)的a-b、阀(12)的c-b、阀(13)的c-b、阀(14)的c-b、阀(1 5)的a-b、气路(40)、阀(25)的c-b、冷阱(20)、阀(21)的b-c和流量计(27)，从放气口(54)放空排出，这时，高纯氮气(19)通过阀(22)的b-c带走存留于定量管(28)中的气样，通过阀(23)的b-c，进入色谱仪(41)中的色谱柱(29)，以对存留的气样进行自行分析，在第一个2.5分的后20秒，阀(21)通电，气样经阀(21)的b-a进入定量管(28)，以完成第一个2.5分气样自动采集。

(ii)在第二个2.5分的前130秒内，阀(12)和(15)通电，采集箱(2)的气样在抽气泵(9)的抽吸作用下，通过阀(12)的a-b、阀(13)的c-b、阀(14)的c-b、阀(15)的a-b、气路(40)、阀(25)的c-b、冷阱(20)、阀(21)的b-c和流量计(27)，从放气口(54)放空排出，这时高纯氮气(19)通过阀(22)的b-c，带走上述第一个2.5分后20秒留于定量管(28)中的气样，通过阀(23)的b-c，进入色谱柱(29)进行自动分析，在第二个2.5分的后20秒，阀(21)通电，气样经阀(21)的b-a进入定量管(28)，以完成第二个2.5分气样自动采集。

(iii)如此周而复始地对采集箱(3和4)的气样进行自动采集和分析，经过50分钟，即对采集箱(1、2、3和4)每个箱进行过五次气样采集和分析，气样采集停止，

(iv)阀(24)和(25)通电两个2.5分钟，让甲烷标气(16)通过阀(24)的a-b，两次进入色谱柱分析标定，

(v)最后五分钟供积分仪打印出报告、主控机存储数据和控制打印出报告，

(2)，在第二个60分钟内，阀(18)通电，阀(17)不通电，使采集箱(5、6、7和8)的箱盖闭合，以对该四个采集箱的气样进行自动采集和分析，以及对甲烷标气两次分析标定，步骤(i)-(v)与(1)中相同，

(3)第三个60分钟为第二个周期，如此连续不断地循环，直至全部气样采集和分析工作完成，

(4)在整个采集和分析期间，抽气泵(9)连续运转，采集箱(1、2、3和4)的箱盖闭合期间，采集箱(5、6、7和8)的箱盖开启，采集箱(1、2、3和4)的箱盖开启期间，采集箱(5、6、7和8)的箱盖闭合。