本发明专利技术公开了一种甲烷湿度发生器及利用其校准天然气水分仪的方法，该甲烷湿度发生器包括甲烷存储器、混合用气体存储器、湿度发生组件以及管路系统，管路系统包括第一进气口、第二进气口、第一出气口及流量控制组件，第一进气口与甲烷存储器的出气口连通，第二进气口与混合用气体存储器的出气口连通；流量控制组件设置于管路系统，使甲烷存储器和混合用气体存储器的出气流量单独可控；湿度发生组件对甲烷混合气体的湿度可调，且湿度发生组件设有混合气进口和加湿甲烷出气口，混合气进口与第一出气口连通，加湿甲烷出气口用于排出加湿后的甲烷混合气体。该甲烷湿度发生器结构简单且操作简单，同时能够提供多种甲烷含量的甲烷混合气体。气体。气体。
【技术实现步骤摘要】
甲烷湿度发生器及利用其校准天然气水分仪的方法
[0001]本专利技术涉及天然气水分计量测试
，具体地涉及一种甲烷湿度发生器及利用其校准天然气水分仪的方法。
技术介绍
[0002]在天然气水分计量测试
，将含水的气体缓慢冷却，水结露时的温度被称为水露点，或简称为露点。气体的露点和其水分含量相关，水分越高则露点越高，因此常用露点表示天然气中的水分。管输天然气中的水分过高时，低温天气下容易导致天然气中水结露或结霜，造成冰堵，危害天然气管道的运行安全。因此需要准确测量天然气的水分或露点。
[0003]激光可调吸收光谱法(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy，TDLAS)为一种具体的天然气水分测量方法，其测量灵敏度高，水分测量下限可达2ppmv(ppmv，百万分之一，体积比)，对应露点
‑
71.7℃，响应速度快。TDLAS法抗天然气复杂组分干扰的能力强。
[0004]但是，由于TDLAS法是一种相对测量方法，需要校准后才能测量天然气水分。天然气中甲烷在TDLAS的波长扫描范围内有吸收强度的变化，会对水分测量结果有干扰。由于天然气中80％以上都是甲烷，其浓度和水分相差4～5数量级，因此这种干扰不可忽视。所以，TDLAS法水分仪在计量校准过程中需要用甲烷湿气做测量对象，模拟真实天然气的组成，以消除系统误差。为了模拟甲烷含量不同的天然气，湿度发生器发出的湿气中甲烷含量应该可以调节。
[0005]因此，如何提供一种结构简单且操作简单、且能够提供多种甲烷含量的甲烷混合气体的甲烷湿度发生器及利用其校准天然气水分仪的方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题之一。
技术实现思路
[0006]本专利技术提供了一种甲烷湿度发生器及利用其校准天然气水分仪的方法，上述甲烷湿度发生器结构简单且操作简单，同时能够提供多种甲烷含量的甲烷混合气饼。
[0007]为达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]一种甲烷湿度发生器，包括甲烷存储器、混合用气体存储器、湿度发生组件以及管路系统，其中：
[0009]所述管路系统包括第一进气口、第二进气口、第一出气口及流量控制组件，所述第一进气口与所述甲烷存储器的出气口连通，所述第二进气口与所述混合用气体存储器的出气口连通；所述流量控制组件设置于所述管路系统，用于使所述甲烷存储器和混合用气体存储器的出气流量单独可控；
[0010]所述湿度发生组件对甲烷混合气体的湿度可调，且所述湿度发生组件设有混合气进口和加湿甲烷出气口，所述混合气进口与所述第一出气口连通，所述加湿甲烷出气口用
于排出加湿后的甲烷混合气体。
[0011]上述技术方案提供的甲烷湿度发生器在具体适用过程中，可以通过管路系统中具有的流量控制组件单独控制甲烷存储器和混合用气体存储器的出气流量，进而能够得到多种甲烷含量的甲烷混合气体，得到的甲烷混合气体通过管路系统的第一出气口进入到湿度发生组件内，可以通过调节湿度发生组件得到与多种露点温度对应的加湿后的甲烷混合气体，加湿后的甲烷混合气体自加湿甲烷出气口进入后续设备中进行使用。
[0012]上述甲烷湿度发生器结构简单、且仅需要通过调节管路系统中的流量控制组件就能得到多种甲烷含量的甲烷混合气体，操作简单。
[0013]优选地，所述湿度发生组件包括水箱、温度调节装置、及水汽渗透管，所述温度调节装置用于调节所述水箱内水的温度；所述水汽渗透管的材料具有透水性、且贯穿所述水箱，所述水汽渗透管的一端形成所述混合气进口，另一端形成所述加湿甲烷出气口。
[0014]优选地，所述温度调节装置包括加热模组和致冷模组。
[0015]优选地，所述水汽渗透管为聚丙烯渗透管。
[0016]优选地，所述水汽渗透管满足下述条件：
[0017]硬度为78D
‑
82D；
[0018]壁厚为0.45mm
‑
0.55mm；
[0019]内径为2.45mm
‑
2.55mm；
[0020]长度为14.8m
‑
15.6m。
[0021]优选地，所述水汽渗透管的中部盘绕成卷状结构。
[0022]优选地，所述管路系统包括混合管路、第一支管路和第二支管路，其中，所述混合管路的一端形成所述第一出气口；所述第一支管路的一端形成所述第一进气口、另一端与所述混合管路连通，所述第二支管路的一端形成所述第二进气口、另一端与所述混合管路连通。
[0023]优选地，所述流量控制组件包括：设置于所述第一支管路的第一流量控制阀和设置于所述第二支管路的第二流量控制阀。
[0024]优选地，所述甲烷存储器的出气口设有减压阀，且所述混合用气体存储器的出气口设有减压阀。
[0025]优选地，还包括调节管路，其中，待校准水分仪的进气口与所述加湿甲烷出气口连通，作为标准器的标准水分仪的进气口与所述待校准水分仪的出气口连通，所述调节管路的一端与待校准水分仪的出气口连通，且所述调节管路上设有流量调节组件。
[0026]本专利技术还提供了一种校准天然气水分仪的方法，采用上述技术方案中提供的任意一种甲烷湿度发生器，通过调节流量控制组件得到多种甲烷含量的甲烷混合气体，通过调节湿度发生组件得到多种露点温度要求的加湿后的甲烷混合气体；根据甲烷混合气体的多种甲烷含量与多种露点温度的多种组合，对天然气水分仪进行校准；其中，根据每一组甲烷含量与露点温度的组合对天然气水分仪进行校准的方法包括：
[0027]待加湿后的甲烷混合气体的露点值稳定后，获取多次露点值组，每一个露点值组包括标准天然气水分仪的露点值和待校准天然气水分仪的露点值，相邻的两次获取操作之间间隔设定时间；
[0028]根据获取的露点值组数据，以多次获取的标准天然气水分仪的露点值的平均值为
标准值，以多次获取的待校准天然气水分仪的露点值的平均值为测量值，根据得到的标准值和测量值计算待校准天然气水分仪的示值误差，以对所述待校准天然气水分仪进行校准。
[0029]优选地，当管路系统包括混合管路、第一支管路和第二支管路，且所述流量控制组件包括设置于所述第一支管路的第一流量控制阀和设置于所述第二支管路的第二流量控制阀时，通过调节流量控制组件得到多种甲烷含量的甲烷混合气体包括：
[0030]通过第一流量阀和第二流量阀控制甲烷存储器和混合用气体存储器的出气速度，得到多种甲烷含量的甲烷混合气体。
[0031]优选地，当湿度发生组件包括水箱、温度调节装置、及水汽渗透管时，所述通过调节湿度发生组件得到多种露点温度要求的加湿后的甲烷混合气体，包括：
[0032]通过所述温度调节装置调节所述水箱内水的温度，调节水汽渗透水汽渗透管的速率，调节甲烷混合气体的湿度，以得到多种露点温度要求的加湿后的甲烷混合气体。
附图说明
[0033]图1为本专利技术实施例提供的一种甲烷湿度发生器的结构示意图。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种甲烷湿度发生器，其特征在于，包括甲烷存储器、混合用气体存储器、湿度发生组件以及管路系统，其中：所述管路系统包括第一进气口、第二进气口、第一出气口及流量控制组件，所述第一进气口与所述甲烷存储器的出气口连通，所述第二进气口与所述混合用气体存储器的出气口连通；所述流量控制组件设置于所述管路系统，用于使所述甲烷存储器和混合用气体存储器的出气流量单独可控；所述湿度发生组件对甲烷混合气体的湿度可调，且所述湿度发生组件设有混合气进口和加湿甲烷出气口，所述混合气进口与所述第一出气口连通，所述加湿甲烷出气口用于排出加湿后的甲烷混合气体。2.根据权利要求1所述的甲烷湿度发生器，其特征在于，所述湿度发生组件包括水箱、温度调节装置、及水汽渗透管，所述温度调节装置用于调节所述水箱内水的温度；所述水汽渗透管的材料具有透水性、且贯穿所述水箱，所述水汽渗透管的一端形成所述混合气进口，另一端形成所述加湿甲烷出气口。优选，所述温度调节装置包括加热模组和致冷模组。优选，所述水汽渗透管为聚丙烯渗透管。3.根据权利要求1或2所述的甲烷湿度发生器，其特征在于，所述水汽渗透管满足下述条件：硬度为78D
‑
82D；壁厚为0.45mm
‑
0.55mm；内径为2.45mm
‑
2.55mm；长度为14.8m
‑
15.6m。4.根据权利要求1或2所述的甲烷湿度发生器，其特征在于，所述水汽渗透管的中部盘绕成卷状结构。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的甲烷湿度发生器，其特征在于，所述管路系统包括混合管路、第一支管路和第二支管路，其中，所述混合管路的一端形成所述第一出气口；所述第一支管路的一端形成所述第一进气口、另一端与所述混合管路连通，所述第二支管路的一端形成所述第二进气口、另一端与所述混合管路连通。优选，所述流量控制组件包括：设置于所述第一支管路的第一流量控制阀和设置于所述第二支管路的第二流量控制阀。6.根据权利要求1
‑
4任一项所述的甲烷湿度发生器，其特征在于，所述甲烷存储器的出气口...
【专利技术属性】
技术研发人员：王海峰，李佳，舒慧，宋小平，郑涵，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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