一种全自动卤素气体测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种全自动卤素气体的测量装置，包括气路部分以及气路控制部分，气路部分包括气体采集部件、进气时间控制部件以及气体测量部件；气体采集部件用于采集被测气体和空气，并将采集到的两种气体通过各自管道输送给进气时间控制部件；进气时间控制部件将两种气体通过一条输出管道进行混合后输送给气体测量部件；气体测量部件对混合后气体浓度进行测量；气路控制部分包括控制及数据处理模块和数据显示模块，控制及数据处理模块用于控制进气时间控制部件两种气体的接通和断开时间、接收气体测量部件反馈的电信号并将该电信号经过计算处理后输送给数据显示模块。本发明专利技术测量装置，实现了卤素气体由1ppb-50ppm的实时在线测量；测量范围宽、灵敏度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气体检测领域，具体涉及一种全自动卤素气体测量装置。
技术介绍
碘吸附器是核空气净化系统中关键的净化设备，主要应用于各类核设施(如核潜艇检修基地、后处理厂、研究堆、核工业科研单位、核电站等)的除碘排风系统，是核设施正常运行及事故状态下阻止放射性碘进入周围大气的最后屏障。因此，针对核设施中新安装的碘吸附器(排)在运行前需进行现场泄漏试验，对已安装的碘吸附器在运行过程中必须进行定期的现场泄漏试验，以确保碘吸附器功能的有效性，保障核设施的安全可靠运行。依据标准NB/T20196.1-2013《核空气和气体处理规范试验规程第1部分：空气处理系统的现场试验》要求，核空气净化系统中的碘吸附器(排)现场泄漏试验，可采用氟利昂泄漏试验法进行。试验中采用氟利昂作为示踪气体在碘吸附器上游端注入，然后分别用两台卤素气体检测仪测量碘吸附器上游卤素气体的浓度和下游卤素气体的浓度，之后通过计算下游、上游的浓度比来判定其泄漏率是否满足标准要求(泄漏率≤0.05％)。为了保护环境应尽可能少的投放示踪剂，又必须满足泄漏率的测试要求，这就要求仪器的探测限尽可能低，并且卤素气体测量范围宽，其测量的上限和下限浓度比需要至少达到104：1，即下游卤素气体测试浓度可探测到1ppb，上游卤素气体可测量10ppm以上，才能满足实际测试要求。目前国内在核空气净化技术应用领域，采用氟利昂法进行碘吸附器现场泄漏试验中使用的卤素气体检测装置均由国外进口，其价格昂贵、供货周期长、仪器维修维护成本高且不方便，尤其在读取测量结果时，需要人为判断最终测量信号是否达到稳定，然后根据记录和离线计算，给出最终结果，从而导致测量误差大，结果获取延时，这些因素严重地制约了每年度核设施空气净化系统现场泄漏试验的顺利进行。为了摆脱国外对该技术的垄断局面，确保核设施的安全可靠运行，本专利技术提出了一种卤素气体的检测方法及装置，其测量范围宽(1ppb-50ppm)、灵敏度高，能够自动识别判断输出信号稳定度，并立即给出最终结果，可适用于碘吸附器(排)现场泄漏试验。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供一种全自动卤素气体测量装置，可实现了卤素气体由1ppb-50ppm的实时在线测量；测量范围宽、灵敏度高。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种全自动卤素气体的测量装置，包括气路部分以及气路控制部分，所述气路部分包括气体采集部件、进气时间控制部件以及气体测量部件；所述气体采集部件用于采集被测气体和空气，并将采集到的两种气体通过各自管道输送给进气时间控制部件；进气时间控制部件用于接收两种气体并将两种气体通过一条输出管道输送给气体测量部件；气体测量部件用于接收两种混合气体并对两种混合气体浓度进行测量；所述气路控制部分包括控制及数据处理模块和数字显示模块，所述控制及数据处理模块用于控制进气时间控制部件两种气体的接通和断开时间、接收气体测量部件反馈的电信号并将该电信号经过计算处理后获得的被测气体浓度值输送给数字显示模块。进一步，所述气体采样部件与进气时间控制部件相连接的两条连接管道之间设有流量调节阀、与流量调节阀连接的压力传感器以及与压力传感器连接的压力反馈控制电路，所述压力反馈控制电路与所述气体采集部件相连接。进一步，所述进气时间控制部件与气体测量部件之间设有用于调节气体流量的流量调节阀。进一步，所述气体采集部件为双头真空泵；所述进气时间控制部件为电磁阀；所述气体测量部件为气体测量传感器。进一步，所述气体测量传感器为电化学式传感器。进一步，所述电化学式传感器设置在测量室内，该测量室设有厚壁，所述厚壁内设有L形或框形气体通道，该气体通道与进气时间控制部件的输出管道相连通。进一步，所述气路控制部分还包括操作控制面板，所述操作控制面板用于控制控制模块接通和断开时间。进一步，所述气路控制部分还包括数据采集卡和计算终端，所述数据采集卡用于采集控制及数据处理模块上的数据，并将采集到的数据传输给计算终端，所述计算终端将数据处理后，在显示屏上实时显示被测气体浓度的测试值及图表。进一步，所述空气与被测气体进气管道上以及电磁阀的出气管道上均设有过滤器。本专利技术的有益技术效果在于：(1)本专利技术的全自动卤素气体测量装置，实现了卤素气体由1ppb-50ppm的实时在线测量，测量范围宽、灵敏度高；能够自动识别判断输出信号的稳定性，并立即给出最终的结果，可适用于碘吸附器现场泄漏试验；(2)本专利技术采用ppb级浓度探测限电化学式传感器作为卤素气体测量核心检测部件，实现了PPb级卤素气体的测量；(3)本专利技术设计了气路部分和气路控制部分，避免了因气体浓度过高而出现饱和或中毒现象，导致测量仪器无响应或响应时间过长问题；同时延长了电化学传感器的使用寿命。(4)本专利技术采用气路控制单元来控制电磁阀的通断及通断时间，通断时间由计数器控制，改变接通和断开对应的两个计数器的计数时间比，实现被测气体与空气的比例稀释配比，从而实现可调范围的最高浓度ppm的测量；(5)本专利技术设计了气体测量传感器的预加热室，使得卤素气体在进入传感器之前，得到预先加热35-40℃，提高卤素气体在传感器内的反应速度，从而提高仪器的响应时间。附图说明图1是本专利技术卤素气体测量装置的结构示意图；图2是电化学式传感器的结构示意图；图3是传感器测量室的结构图；图4是压力反馈电路功能框图；图5是压力反馈电路图；图6是单片机控制电路功能框图；图7是单片机控制程序框图；图8是控制面板的结构图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。如图1所示，是本专利技术提供的全自动卤素气体的测量装置，该装置包括气路部分和气路控制部分。气路部分包括气体采集部件、进气时间控制部件以及气体测量部件，气体采集部件设有两个进气端和两个出气端，两个进气端分别与空气输送管道和被测气体输送管道相连接，两个出气端通过各自的连接管道分别与进气时间控制部件相连接，进气时间控制部件设有一个出气端，该出气端通过一条管道与气体测量部件相连接，气体测量部件上连接有流量计，该流量计上设有排气口，用于将混合的气体排出。气体采样部件与进气时间控制部件相连接的两条连接管道之间设有流量调节阀、与流量调节阀连接的压力传感器以及与压力传感器连接的压力反馈控制电路，压力反馈控制电路与气体采集部件相连接，压力反馈控制电路通过直流电源模块供电。其中，压力传感器上设有与大气相接的排气口；流量调节阀上设有气体排空口。进气时间控制部件与气体测量部件之间依次设有高效过滤器和流量调节阀。为了保证进入气体的纯净度，空气进气管道上设有活性炭过滤器和预过滤器，被测气体的进气管道上设有预过滤器。气路控制部分包括控制及数据处理模块、数字显示模块、操作控制面板、数据采集卡以及计算终端，控制及数据处理模块输入端与操作控制面板相连接，输出端与进气时间控制部件相连接；数据采集卡的输入端与控制及数据处理模块相连接，输出端与计算终端相连接。本专利技术的气体采集部件采用双头真空泵；进气时间控制部件采用电磁阀；气体测量部件采用气体测量传感器；控制及数据处理模块采用单片机控制及数据处理模块。需要说明的是，本专利技术并不限于上述具体限定部件，凡是具有相同功能的部件均可。本专利技术气体测量传感器采用电化学式传感器。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动卤素气体的测量装置，包括气路部分以及气路控制部分，其特征是：所述气路部分包括气体采集部件、进气时间控制部件以及气体测量部件；所述气体采集部件用于采集被测气体和空气，并将采集到的两种气体通过各自管道输送给进气时间控制部件；进气时间控制部件用于接收两种气体并将两种气体通过一条输出管道输送给气体测量部件；气体测量部件用于接收两种混合气体并对两种混合气体浓度进行测量；所述气路控制部分包括控制及数据处理模块和数字显示模块，所述控制及数据处理模块用于控制进气时间控制部件两种气体的接通和断开时间、接收气体测量部件反馈的电信号并将该电信号经过计算处理后获得的被测气体浓度值输送给数字显示模块。

【技术特征摘要】
1.一种全自动卤素气体的测量装置，包括气路部分以及气路控制部分，其特征是：所述气路部分包括气体采集部件、进气时间控制部件以及气体测量部件；所述气体采集部件用于采集被测气体和空气，并将采集到的两种气体通过各自管道输送给进气时间控制部件；进气时间控制部件用于接收两种气体并将两种气体通过一条输出管道输送给气体测量部件；气体测量部件用于接收两种混合气体并对两种混合气体浓度进行测量；所述气路控制部分包括控制及数据处理模块和数字显示模块，所述控制及数据处理模块用于控制进气时间控制部件两种气体的接通和断开时间、接收气体测量部件反馈的电信号并将该电信号经过计算处理后获得的被测气体浓度值输送给数字显示模块。2.如权利要求1所述的一种全自动卤素气体的测量装置，其特征是：所述气体采样部件与进气时间控制部件相连接的两条连接管道之间设有流量调节阀、与流量调节阀连接的压力传感器以及与压力传感器连接的压力反馈控制电路，所述压力反馈控制电路与所述气体采集部件相连接。3.如权利要求2所述的一种全自动卤素气体的测量装置，其特征是：所述进气时间控制部件与气体测量部件之间设有用于调节气体流量的流量调节阀。4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：马英，俞杰，张计荣，沈大鹏，李永国，乔太飞，陈建利，孔海霞，李彦樟，张群，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：发明
国别省市：山西;14