[发明专利]气体成分分析谱仪

说明书

本发明涉及一种用相变温度及气体含量所对应的谱来显示气体成分的装置。

目前，一般用来分析气体成分的装置主要是气相色谱仪等等。使用气相色谱仪时，只能对一些特定气体成分采用特定而且有效的气相色谱柱才能对这些特定的气体成分进行仪器分析。最有效的气相色谱柱对气体成分的分析也是有限的，即不能对气体中所有的气体成分包括含量很少的气体的气体成分全部进行分析。

本发明的目的是要提供一种气体成分分析谱仪，它能有效地分析被分析气体中所有的气体成分甚至这些气体成分的含量。

本发明的目的是这样实现的：把被收集的气体冷却到液态氢形成时的温度甚至更低的温度，这样所有不同成分的气体都会被冷凝变成液体或固体。让冷凝的液体或固体缓慢升温，在某个温度时是某种成分物质的蒸发点或升华点，该物质由液体或固体蒸发或升华而成气体，导致冷凝物质上方的压强变化，测量该压强变化，并将该压强变化程度转化为气体的放出量，即可得到被收集气体中每种气体的放出量及放出温度随温度变化的谱图，把这个谱图与由已知的含最多成分的混合气体所得的标准谱图比较，即可知道被收集的气体组成。

本发明主要使用可冷却到液态氢形成温度的冷凝装置及灵敏的真空计就可以对被收集气体的全部成分进行分析，结构简单，便于到任何地点收集气体并对被收集气体的组成进行分析。

本发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

图1是根据本发明提出的气体成分分析谱仪主体的剖面示意图。

下面结合图1详细说明依据本发明提出的具体装置的细节及工作情况。

该装置包括冷却恒温系统(1)和冷却恒温系统(2)，其中冷却恒温系统(1)与加热恒温系统(9)处于同一部分，冷却瓶(3)处于冷却恒温系统(1)之中，冷却瓶(3)通过连通管(11)及在冷却瓶(3)上方的活塞(10)与真空计(5)和真空计(6)连通；冷却瓶(4)处于冷却恒温系统(2)之中，冷却瓶(4)通过连通管(11)及在冷却瓶(4)上方的活塞(7)与气体压缩泵(8)连通。

当两个冷却恒温系统(1)和(2)恒温于某个室外或室内温度时，在活塞(10)关闭时开启活塞(7)，用气体压缩泵(8)将要被分析的气体压缩到冷却瓶(3)和(4)之中，直到达到一定的压强为止。然后关闭活塞(7)，让冷却恒温系统(1)工作，直到冷却瓶(3)的温度降到液态氢的形成温度或以下，保持冷却瓶(3)中的这个低温，然后开启活塞(10)让冷却恒温系统(2)工作，直到冷却瓶(4)的温度降到液态氢的形成温度或以下，保持冷却瓶(4)中的这个低温，跟着让加热恒温系统(9)工作，使冷却瓶(3)以一定速度升温，升温过程中在某个物质成分的气化温度时会有气体从冷却瓶(3)放出并接着被冷凝到冷却瓶(4)之中。在气体从冷却瓶(3)放出到冷凝于冷却瓶(4)的过程中，真空计(5)和真空计(6)都指示压强的变化，把压强的变化随温度的变化记录下来可得到一个称为气体成分温度谱的谱图。其中真空计(6)在某温度下某种成分的气体大量放出时指向满度，该满度是气体成分温度谱图所能记录的压强变化的最大值，通常是真空计(6)所能检测到的最小压强变化的十倍至一百倍。当真空讨(6)检测到它所能检测到的最小压强变化时，该压强变化就被记录在气体成分温度谱图上，当真空计(6)指向满度时，与一个电极导通的可导电的真空计(6)的指针接触到另一个在满度处的电极，这两个电极的导通会导致加热恒温系统(9)处于恒温状态而暂停升温，恒温范围可达0.1℃左右。此时真空计(5)继续指示压强的变化。该恒温温度下放出的气体的量与真空计(5)所示的压强变化对时间的积分成正比，把该压强变化对时间的积分用计算机处理后直接把该恒温温度下的气体放出量打印在谱图上的该恒温温度位置的最大值记录处。当真空计(6)指示小于满度时，两个电极不导通，会导致加热恒温系统(9)又开始使冷却瓶(3)升温。当温度从液态氢的形成温度升至用气体压缩泵(8)压缩气体时的某个室外或室内温度时，就可得到被收集气体的气体成分温度谱图。把这一谱图与用各种已知蒸发或升华温度的物质以各种不同比例混合经上述的气体成分分析谱仪检测后得到的一系列的关于所有已知气体的标准谱图中的某个特定谱图比较，就可以得到被收集气体的组成成分。对于被收集气体的谱图中有标准谱图中没有的未知气体成分，可以根据被收集气体的可能来源以其它方法再加以鉴定，最后将有该未知气体成分的谱图也列为标准谱图之一。