專利名稱：便攜式紅外氣體分析儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及氣體分析儀，特別涉及一種便攜式氣體分析儀。
背景技術：
目前市面上使用的便攜式分析儀大多采用電化學原理，其測量精度低，抗干擾能力差，特別是濃度較高的一氧化碳對二氧化硫測量影響較大，而高濃度二氧化硫對一氧化氮的測量影響非常大。部分采用紅外吸收法的分析儀器，也僅僅是一臺分析設備，工業煙氣 (樣氣)不能直接進入分析儀器，需要外部提供預處理裝置和儀器標定裝置。這樣的外置標定裝置一般由標準氣體、預處理單元構成，體積龐大，便攜式的意義已經不存在。

發明內容
本發明的目的是，提供一種便攜式紅外氣體分析儀，集成了預處理單元和標定單元，能實現對樣品氣進行高精度測量、分析。本發明的目的是這樣實現的便攜式紅外氣體分析儀，包括預處理單元、標定單元、分析單元和控制系統，所述分析單元由紅外光源、分析氣室和接收器組成，所述紅外光源與接收器相對設置，分析氣室設置于紅外光源與接收器之間，控制系統控制便攜式紅外氣體分析儀運行，并根據接收器所接收的紅外線信號衰減強弱，計算被測氣體的濃度。進一步，所述分析氣室包括并列的氣室I和氣室II，所述氣室II內充裝氮氣，氣室 I兩端分別設置有樣品氣出口和樣品氣入口，所述氣室I和氣室II沿與紅外光源發射方向垂直的方向排列。進一步，至少包括兩組紅外光源、分析氣室和接收器。進一步，標定單元設置于分析氣室與接收器之間，所述標定單元包括沿與紅外光源發射方向垂直的方向排列的標定氣室I和標定氣室II，所述標定氣室I內充裝氮氣，標定氣室II用于充裝標定氣體。進一步，所述標定氣室II分為兩個半室，所述兩個半室沿與紅外光源發射方向垂直的方向并列設置。進一步，所述預處理單元包括依次連通的冷凝器、抽氣泵、過濾器和流量調節器， 所述冷凝器上還設置有排液裝置。 進一步，所述抽氣泵與過濾器之間還設置有閥門。進一步，所述便攜式紅外氣體分析儀還包括標準氣體入口，所述閥門為三通閥，三通閥的一端連接抽氣泵的出口，一端連接過濾器的入口，另一端連接標準氣體入口。本發明的便攜式紅外氣體分析儀，集成了預處理單元和標定單元，體積較小，便于攜帶，能對樣氣進行紅外高精度測量、分析；在進一步的技術方案中，標定單元設計巧妙，分為三個氣室，通過移動標定單元的位置，即可實現零點校正和量程標定；預處理單元結構簡單，但功能全面，能去除待測氣體中的液體成分、顆粒物，并可將待測氣體調節到適合分析的流速；設置三通閥，可方便通入第三方標準氣體進行精讀檢驗，并在自動標定時，可抽入空氣置換掉分析氣室中的殘留樣品氣體，并在預處理單元發生故障時，可切斷氣路，保護分析單元不受污染。


圖1示出了便攜式紅外氣體分析儀的模塊結構示意圖；圖2示出了便攜式紅外氣體分析儀中標定單元和分析單元的結構示意圖；圖3示出了預處理單元的結構示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本實施例的便攜式紅外氣體分析儀，包括預處理單元、標定單元、分析單元和控制系統，控制系統控制便攜式紅外氣體分析儀運行。參見圖2，所述分析單元由紅外光源1、分析氣室2和接收器3組成，所述紅外光源 1與接收器3相對設置，分析氣室2設置于紅外光源1與接收器3之間。所述分析氣室2包括并列的氣室I 21和氣室II 22，所述氣室II 22內充裝氮氣，氣室I 21兩端分別設置有樣氣出口 M和樣氣入口 23，所述氣室I 21和氣室II 22沿與紅外光源發射方向垂直的方向排列。標定單元4設置于分析氣室2與接收器3之間，所述標定單元4包括沿與紅外光源發射方向垂直的方向排列的標定氣室I 41和標定氣室II 42，所述標定氣室I 41內充裝氮氣，標定氣室Π42用于充裝標定氣體，所述標定氣室II 42分為兩個半室43、44，所述兩個半室43、44沿與紅外光源發射方向垂直的方向并列設置。紅外光源主要作用是發出一種含特定波長的紅外光；分析氣室主要作用是提供必要的樣氣通路，以保證氣體有足夠的時間吸收紅外光能量，并提供一組不吸收光的氣路，即氣室II作為參考。由于非單元素氣體分析會對紅外輻射進行選擇性吸收，并且這種吸收一般遵循朗伯特-比爾定律，當被測氣體通過氣室I時，被測氣體中的雙元素氣體就會吸收紅外光能量，由于氣室II 一側不吸收紅外光，在一個周期內，接收器可以接收2個不同強度的紅外光強(能量)。因此根據朗伯特-比爾定律測量出紅外光被氣室I、氣室II兩側的氣體吸收前后的能量差，可根據能量差計算得出吸收氣體的濃度。在進行零點標定或者測量分析時，抽取空氣到氣室I 21，標定單元4的標定氣室I 41到分析氣室2和接收器3之間，即可進行紅外組分的零點校正和氧傳感器的量程標定。 在零點標定結束后，標定氣室II 42移動到氣室和接收器之間，由于標定氣室II 42的兩個半室分別充裝有不同濃度的氣體，這些氣體會吸收紅外光能，因此接收器會測量出該濃度， 這時根據測量值自動調整測量數據至被充氣濃度，可實現的量程自動標定。一臺便攜式紅外氣體分析儀中可以包括多組紅外光源、標定單元、分析氣室和接收器，各組分析氣室中的氣室I依次連通。參見圖3，所述預處理單元包括依次連通的冷凝器12、抽氣泵14、三通閥15、過濾器16和流量調節器17，所述冷凝器12上還設置有排液裝置13，所述三通閥15的一端連接抽氣泵的出口，一端連接過濾器的入口，另一端連接標準氣體入口應當指出，以上所述具體實施方式
可以使本領域的技術人員更全面地理解本發明創造，但不以任何方式限制本發明創造。因此，盡管本說明書參照附圖和實施例對本發明創造已進行了詳細的說明，但是，本領域技術人員應當理解，仍然可以對本發明創造進行修改或者等同替換，總之，一切不脫離本發明創造的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明創造專利的保護范圍當中。
權利要求
1.便攜式紅外氣體分析儀，其特征在于包括預處理單元、標定單元、分析單元和控制系統，所述分析單元由紅外光源、分析氣室和接收器組成，所述紅外光源與接收器相對設置，分析氣室設置于紅外光源與接收器之間，控制系統控制便攜式紅外氣體分析儀運行，并根據接收器所接收的紅外線信號衰減強弱，計算被測氣體的濃度。
2.根據權利要求1所述的便攜式紅外氣體分析儀，其特征在于所述分析氣室包括并列的氣室I和氣室II，所述氣室II內充裝氮氣，氣室I兩端分別設置有樣氣出口和樣氣入口，所述氣室I和氣室II沿與紅外光源發射方向垂直的方向排列。
3.如權利要求2所述的便攜式紅外氣體分析儀，其特征在于至少包括兩組紅外光源、 分析氣室和接收器。
4.如權利要求3所述的便攜式紅外氣體分析儀，其特征在于標定單元設置于分析氣室與接收器之間，所述標定單元包括沿與紅外光源發射方向垂直的方向排列的標定氣室I 和標定氣室II，所述標定氣室I內充裝氮氣，標定氣室II用于充裝標定氣體。
5.如權利要求3所述的便攜式紅外氣體分析儀，其特征在于所述標定氣室II分為兩個半室，所述兩個半室沿與紅外光源發射方向垂直的方向并列設置。
6.如權利要求1至5中任一項所述的便攜式紅外氣體分析儀，其特征在于所述預處理單元包括依次連通的冷凝器、抽氣泵、過濾器和流量調節器，所述冷凝器上還設置有排液直ο
7.如權利要求6所述的便攜式紅外氣體分析儀，其特征在于所述抽氣泵與過濾器之間還設置有閥門。
8.如權利要求7所述的便攜式紅外氣體分析儀，其特征在于所述便攜式紅外氣體分析儀還包括標準氣體入口，所述閥門為三通閥，三通閥的一端連接抽氣泵的出口，一端連接過濾器的入口，另一端連接標準氣體入口。
全文摘要
本發明涉及氣體分析儀，具體公開了一種便攜式紅外氣體分析儀，包括預處理單元、標定單元、分析單元和控制系統，所述分析單元由紅外光源、分析氣室和接收器組成，所述紅外光源與接收器相對設置，分析氣室設置于紅外光源與接收器之間，控制系統控制便攜式紅外氣體分析儀運行，并根據接收器所接收的紅外線信號衰減強弱，計算被測氣體的濃度。本發明集成了預處理單元和標定單元，體積較小，便于攜帶，能對樣氣對紅外光吸收特點進行高精度測量、分析；標定單元可實現被測氣體零點校正和量程的自動標定；預處理單元能去除待測氣體中的液體成分、顆粒物，并可將待測氣體調節到適合分析的流速。
文檔編號G01N21/35GK102410987SQ20111022862
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月10日 優先權日2011年8月10日
發明者嚴實, 周磊 申請人:重慶川儀分析儀器有限公司