專利名稱：一種氣體測定裝置的制作方法
技術領域：
一種氣體測定裝置技術領域[0001]本實用新型涉及氣體分析檢測技術領域，具體而言涉及一種氣體測定裝置，該氣體測定裝置能夠快速檢測氣體中二氧化碳或者氨等的含量。
背景技術：
[0002]目前，在石油化工行業中測定二氧化碳氣體的純度普遍采用傳統的二氧化碳氣體快速測定儀諸如在北京玻璃儀器廠、天津玻璃儀器廠等生產的氣體快速測定儀進行分析。 傳統的氣體快速測定儀包括用于盛放堿液等試劑的盛放杯、設置于盛放杯底部的二通閥、 通過設置于盛放杯底部的二通閥與盛放杯底部開口密封連接的量氣管、與量氣管底部開口密封連接的吸收瓶、以及設置于吸收瓶底部的二通閥。[0003]該傳統的二氧化碳氣體快速測定儀的測定原理是用氫氧化鉀吸收二氧化碳，根據體積縮減量來計算純度。該二氧化碳氣體快速測定儀的容積為100毫升，量氣管的刻度部分為10毫升，采用的試劑為30% -40%氫氧化鉀溶液。傳統的二氧化碳氣體快速測定儀的操作步驟如下從設置于吸收瓶底部的二通閥進入樣品氣體從而用樣品氣體對該氣體快速測定儀進行充分置換，分別關閉上下兩個二通閥的旋塞，將140-160毫升的氫氧化鉀溶液注入盛放杯中，打開設置于盛放杯底部的二通閥的旋塞使氫氧化鉀溶液自流而下，等待量氣管中的液體體積不再上升時，記下液位讀數V (毫升)。根據以下公式計算氣體中二氧化碳的含量[0004]二氧化碳的含量(％) =J Xl00%，其中V1表示兩個二通閥的旋塞與100 + V ι100刻度之間的校正系數。[0005]但是，傳統的二氧化碳氣體快速測定儀僅僅適用于測定二氧化碳純度>90%的氣體樣品。而且，傳統的二氧化碳氣體快速測定儀還存在以下問題和缺點a、分析誤差大， 測定時，二氧化碳與氫氧化鉀的吸收反應只能一次性接觸進行，反應速度無法控制，無法振搖，吸收反應不完全、不充分，二氧化碳分析結果偏低。b、適用范圍窄，只適用于測定二氧化碳純度> 90%的樣品，純度低于90%的樣品因為無法在儀器上讀出刻度而無法測定。C、吸收后的濃縮殘余氣體無法用于進行其他成分分析，無法解決二氧化碳氣體中一氧化碳、氫氣、甲烷等微量成分分析的問題。d、在操作時存在因反應劇烈易將30-40%的濃堿液噴濺而導致人員傷害的安全隱患。為了解決上述問題，需要對傳統的二氧化碳氣體快速測定儀進行改進。實用新型內容[0006]本實用新型的目的在于改進傳統的二氧化碳氣體快速測定儀從而解決傳統的二氧化碳氣體快速測定儀存在的下述主要問題與不足測定吸收反應只能一次性進行，分析誤差大(二氧化碳分析結果偏低)、適用范圍窄(只適于二氧化碳純度> 90%的樣品)、二氧化碳氣中甲烷等微量成分難于分析、儀器在操作時存在因反應劇烈易將30-40%的濃堿液噴濺而導致人員傷害的安全隱患。[0007]本實用新型提供了一種氣體測定裝置，包括量氣管、設置于所述量氣管頂部的二通閥、以及密封連接于所述量氣管底部的吸收瓶，其中，所述氣體測定裝置還包括與所述吸收瓶的底部開口通過軟管密封連接的水準裝置，在所述吸收瓶的側壁設置有密封裝置。[0008]根據本實用新型的氣體測定裝置，其中，在所述水準裝置的頂部設置有第一開口。 在所述水準裝置的側壁設置有第二開口。所述軟管的一端密封連接于所述吸收瓶的底部開口，所述軟管的另一端密封連接于所述水準裝置的第二開口。[0009]根據本實用新型的氣體測定裝置，其中，所述水準裝置為水準瓶。所述軟管為乳膠管或硅膠管。[0010]根據本實用新型的氣體測定裝置，其中，在所述吸收瓶的側壁設置有向外突出的側壁開口。所述密封裝置密封所述吸收瓶的側壁開口。[0011]根據本實用新型的氣體測定裝置，其中，所述密封裝置為由柔性聚合物材料制成的密封蓋或密封墊。在所述量氣管的側壁設置有均勻的刻度，所述量氣管的容積為10毫升。[0012]改進后的氣體測定裝置使得測定吸收反應可反復多次、充分而完全進行，大大提高了氣體分析結果的準確性，消除了安全隱患。且改進后的氣體測定裝置不僅可以測定二氧化碳含量< 90%的樣品氣體而且也適用于測定氨等氣體。而且，改進后的氣體測定裝置在測定二氧化碳的同時將樣品氣體濃縮10 100倍，可以很好地利用吸收后的濃縮殘余氣體進行甲烷等其余微量組分的色譜分析，最終使普通色譜的分析范圍擴大10 100倍。[0013]通過以下說明，本實用新型的其它和另外的目的、特征以及優點將更充分地被呈現。
[0014]圖1為根據本實用新型實施例1的氣體測定裝置的結構示意圖。[0015]圖2為根據現有技術的二氧化碳氣體快速測定儀的結構示意圖。
具體實施方式
[0016]以下將對根據本實用新型的氣體測定裝置進行具體描述，本領域技術人員應當明了，以下的具體描述是為了便于理解本實用新型，并不用來限制本實用新型的保護范圍。[0017]圖2為根據現有技術的二氧化碳氣體快速測定儀的結構示意圖。該氣體快速測定儀包括用于盛放堿液等試劑的盛放杯9、設置于盛放杯9底部的二通閥1、通過設置于盛放杯9底部的二通閥1與盛放杯9底部開口密封連接的10毫升刻度量氣管2、與10毫升刻度量氣管2底部開口密封連接的吸收瓶3、以及設置于吸收瓶3底部的二通閥8。[0018]本實用新型對現有技術的二氧化碳氣體快速測定儀進行了改進。根據本實用新型一個具體實施方式
的氣體測定裝置包括量氣管2、設置于所述量氣管2頂部的二通閥1、以及密封連接于所述量氣管2底部的吸收瓶3，其中，所述氣體測定裝置還包括與所述吸收瓶 3的底部開口 31通過軟管6密封連接的水準裝置5，在所述吸收瓶3的側壁設置有密封裝置4。[0019]根據本實用新型一個具體實施方式
的氣體測定裝置，在所述水準裝置5的頂部設置有第一開口 51。在所述水準裝置5的側壁設置有第二開口 52。所述軟管6的一端密封連接于所述吸收瓶3的底部開口 31，所述軟管6的另一端密封連接于所述水準裝置5的第二開口 52。[0020]根據本實用新型一個具體實施方式
的氣體測定裝置，所述水準裝置5為水準瓶。 根據本實用新型的氣體測定裝置中所用的水準瓶為實驗室普通通用玻璃儀器，購買時選擇 300毫升為宜，一般玻璃儀器廠均生產，已廣泛應用于氣體分析中，效果非常好。該水準瓶在奧氏氣體分析儀(分析氧、一氧化碳、氫氣等)、蘭舒儀(分析氨)等氣體分析中均已廣泛應用。根據本實用新型的氣體測定裝置中所用的軟管6為普通乳膠管或硅膠管，已廣泛應用于醫療和實驗室等中，無污染不易老化，效果很好。[0021]根據本實用新型一個具體實施方式
的氣體測定裝置，在所述吸收瓶3的側壁設置有向外突出的側壁開口 32，所述側壁開口 32為從所述吸收瓶3的側壁向外伸出的空心管。 所述密封裝置4密封所述吸收瓶3的側壁開口 32。[0022]根據本實用新型一個具體實施方式
的氣體測定裝置，所述密封裝置4為由柔性聚合物材料制成的密封蓋或密封墊。在所述量氣管2的側壁設置有刻度，所述量氣管2的容積為10毫升且刻度均勻。[0023]根據本實用新型的氣體測定裝置還可以在二通閥1的頂部設置一個緩沖泡，所述緩沖泡經由二通閥1密封連接于量氣管2。所述緩沖泡為帶有頂部開口的球形管。[0024]根據本實用新型的氣體測定裝置的量氣管2和吸收瓶3的總容積為100毫升，其中帶有刻度部分的量氣管2的容積為10毫升。根據本實用新型的水準瓶的容積可以為約 300毫升。[0025]本實用新型的氣體測定裝置測定二氧化碳純度的原理是使用氫氧化鉀吸收二氧化碳，根據體積縮減量來計算純度。其中的反應方程式為a(0H+C02 = K2C03+H20。本實用新型的氣體測定裝置測定氨純度的原理是用硫酸吸收氨，根據體積縮減量計算純度。其中的反應方程式H2S04+2NH3= (NH4) 2S04。[0026]本實用新型的氣體測定裝置保持傳統的二氧化碳氣體快速測定儀的基本吸收測定原理不變并保持傳統的二氧化碳氣體快速測定儀的容積不變。在傳統的二氧化碳氣體快速測定儀的基礎上，為了根本解決其存在的缺陷和不足，拓寬裝置的使用范圍，提高操作安全性，對傳統的二氧化碳氣體快速測定儀進行了以下幾個方面的改進以實現本實用新型的分析目的。[0027]將傳統的二氧化碳氣體快速測定儀的用于盛放試劑的盛放杯9(可以為約200毫升)和設置于吸收瓶3底部的用于進樣和放出試劑的二通閥8去掉，直接增加與吸收瓶3 的底部開口 31通過軟管6密封連接的水準裝置5。試劑諸如堿液或硫酸通過水準裝置5從設置于水準裝置5側壁的第二開口 52加入或放出。[0028]傳統的二氧化碳氣體快速測定儀在操作時先從設置于吸收瓶3底部的二通閥8 進入樣品氣體100毫升，打開設置于盛放杯底部的二通閥1使得濃堿液自流而下與樣品氣體接觸進行反應，反應迅速劇烈，速度不易控制，存在濃堿液噴濺而導致人員傷害的安全隱患。而且樣品氣體與試劑一次性接觸，無法振搖，吸收反應不完全、不充分，因此，二氧化碳分析結果偏低。[0029]與傳統的二氧化碳氣體快速測定儀相比，改進后的氣體測定裝置使得堿液通過水準裝置5的抬高或下降而從吸收瓶3的底部開口 31加入或放出，速度可以控制，密閉、安全可靠。[0030]改進后的氣體測定裝置在吸收瓶3的側壁設置有密封裝置4。根據本實用新型的一個具體實施方式
，所述氣體測定裝置在吸收瓶3的側壁設置有向外突出的側壁開口 32， 密封裝置4密封吸收瓶3的側壁開口 32。密封裝置4可以為由柔性聚合物材料制成的密封蓋或密封墊。例如，密封裝置4可以為橡膠蓋。柔性聚合物材料可以為PE材料或硅膠材料。[0031]使用本實用新型的氣體測定裝置進行測定時首先利用水準裝置5從吸收瓶3的底部開口 31加入吸收堿液，用100毫升注射器(當測定純度低于90%的樣品時用10毫升注射器)抽取樣品氣體從密封裝置4注入樣品氣體(速度以一個氣泡接一個氣泡為宜)，樣品氣體自下而上與堿液充分接觸反應，反應完畢后振搖氣體測定裝置待液面穩定后讀數。改進后的氣體測定裝置能夠保證測定吸收反應可以反復多次、充分而完全進行，大大提高了二氧化碳分析結果的準確性，且進樣量可以根據樣品氣體含量而靈活調整，從而擴展到純度低于90%的樣品的分析。[0032]在測定以后，通過傾斜本實用新型的氣體測定裝置將檢測后的殘余氣體用注射器從密封裝置4或者從氣體測定裝置頂部抽出，從而對殘余氣體進行微量成分的色譜分析。[0033]改進后的氣體測定裝置擴展了分析范圍使其不在是只能分析二氧化碳純度 ^ 90%的樣品，而是達到既能分析二氧化碳，又能分析氨等氣體純度且可測定純度< 90% 的樣品氣體；消除了傳統二氧化碳氣體快速測定儀存在的分析結果偏低、操作中存在濃堿液噴濺而導致人員傷害的安全隱患的問題；同時，在測定過程中將樣品氣體濃縮了近10 100倍，解決了樣品氣體中微量組分特別是Pin3級成分的定量分析難題。[0034]本實用新型的氣體測定裝置除了可以用于檢測二氧化碳氣體的含量以外還可以根據需要選擇適當的吸收液用于測定氨等其它氣體，例如，本實用新型的氣體測定裝置可以使用硫酸作為吸收液測量氨的含量。[0035]根據本實用新型的氣體測定裝置可以使測定吸收反應反復多次、充分而完全進行，大大提高了二氧化碳分析結果的準確性，消除了安全隱患。且改進后的氣體測定裝置可以測定二氧化碳含量< 90%的樣品氣體，同時還適用于氨等氣體的測定。根據本實用新型的氣體測定裝置在測定二氧化碳的同時將樣品氣體濃縮了近10 100倍，可以很好地利用吸收后的濃縮殘余氣體進行甲烷等其余微量組分的色譜分析。[0036]根據殘余氣體量和后續分析需要而傾斜氣體測定裝置，使得殘余氣體到達密封裝置處，從而可以選擇合適的進樣器從密封裝置處或從上部抽取吸收后的濃縮殘余氣體進行其它微量成分色譜等的分析。因樣品氣體已被濃縮了近10 100倍，所以可以很好地利用普通色譜等技術解決Pin3級微量成分的分析難題。[0037]根據本實用新型的氣體測定裝置不僅適用于測定二氧化碳純度>90%的氣體樣品的含量，而且還可以擴展到用于測定氨等其它氣體的含量，而且根據本實用新型的氣體測定裝置還可以用于測定<90%的氣體樣品，只需要根據氣體的含量改變氣體的進樣量即可。[0038]實施例1[0039]圖1為根據本實用新型實施例1的氣體測定裝置的結構示意圖。該氣體測定裝置包括量氣管2、設置于所述量氣管2頂部的二通閥1、密封連接于所述量氣管2底部的吸收瓶3、與所述吸收瓶3的底部開口 31通過乳膠管6密封連接的水準瓶5。在所述吸收瓶3 的側壁設置有向外突出的側壁開口 32。橡膠蓋4密封所述吸收瓶3的側壁開口 32。所述水準瓶5的頂部設置有第一開口 51。所述水準瓶5的側壁設置有第二開口 52。所述乳膠管6的一端密封連接于所述吸收瓶3的底部開口 31，所述乳膠管6的另一端密封連接于所述水準瓶5的第二開口 52。在所述量氣管2的側壁自上而下設置有刻度，所述量氣管2的容積為10毫升。[0040]在使用圖1中的氣體測定裝置測量二氧化碳氣體的含量時，具體操作步驟如下。 將氣體測定裝置固定在鐵架臺上，將約200毫升堿液諸如30% -40%的氫氧化鉀溶液加入到水準瓶5中。然后打開設置于所述量氣管2頂部的二通閥1，用水準瓶5將堿液添加至氣體測定裝置的滿度，即通過水準瓶5的抬高將堿液添加至氣體測定裝置的二通閥1，在堿液中不允許氣泡存在，最后關閉設置于所述量氣管2頂部的二通閥1。用樣品氣體對100毫升醫用玻璃注射器進行置換2-3次，然后利用該注射器準確抽取100毫升樣品氣體從橡膠蓋 4處注入氣體測定裝置中，控制注入速度使得一個氣泡接一個氣泡為宜，注入完畢后取下氣體測定裝置充分振搖使其吸收反應完全。待反應完全液面穩定后讀取氣體測定裝置的量氣管2刻度線上的讀數ν(毫升)，通過下式:二氧化碳含量(％) =innV w x 100%計算100 + Vi樣品氣體中二氧化碳的含量。其中V1表示二通閥1的旋塞與100刻度之間的校正系數。當二氧化碳氣體的純度小于90%時，改用10毫升醫用玻璃注射器注入樣品氣體。[0041]在測定以后，需要傾斜氣體測定裝置使殘余氣體至橡膠蓋4處，選擇合適的進樣器從橡膠蓋4處或從上部抽取吸收后的濃縮殘余氣體進行其它微量成分色譜等的分析。由于在測量二氧化碳氣體的含量以后樣品氣體已被濃縮了近10 100倍，所以可以很好地利用普通色譜等技術解決Pin3級微量成分的分析難題。[0042]雖然已經參照特定的具體實施方式
詳細地描述了本實用新型的精神，但是這些實施方式僅用于說明的目的并且不應限制本實用新型。應當理解，在不背離本實用新型的范圍和精神的情況下，本領域技術人員可以改變或更改這些實施方式。
權利要求1.一種氣體測定裝置，包括量氣管O)、設置于所述量氣管( 頂部的二通閥(1)、以及密封連接于所述量氣管( 底部的吸收瓶(3)，其特征在于，所述氣體測定裝置還包括與所述吸收瓶(3)的底部開口(31)通過軟管(6)密封連接的水準裝置(5)，在所述吸收瓶(3) 的側壁設置有密封裝置(4)。
2.根據權利要求1所述的氣體測定裝置，其特征在于，在所述水準裝置( 的頂部設置有第一開口(51)。
3.根據權利要求2所述的氣體測定裝置，其特征在于，在所述水準裝置( 的側壁設置有第二開口(52)。
4.根據權利要求3所述的氣體測定裝置，其特征在于，所述軟管(6)的一端密封連接于所述吸收瓶(3)的底部開口(31)，所述軟管(6)的另一端密封連接于所述水準裝置(5)的第二開口(52)。
5.根據權利要求1所述的氣體測定裝置，其特征在于，所述水準裝置( 為水準瓶。
6.根據權利要求1所述的氣體測定裝置，其特征在于，所述軟管(6)為乳膠管或硅膠管。
7.根據權利要求1所述的氣體測定裝置，其特征在于，在所述吸收瓶(3)的側壁設置有向外突出的側壁開口(32)。
8.根據權利要求7所述的氣體測定裝置，其特征在于，所述密封裝置(4)密封所述吸收瓶(3)的側壁開口(32)。
9.根據權利要求1所述的氣體測定裝置，其特征在于，所述密封裝置(4)為由柔性聚合物材料制成的密封蓋或密封墊。
10.根據權利要求1所述的氣體測定裝置，其特征在于，在所述量氣管O)的側壁設置有均勻的刻度，所述量氣管O)的容積為10毫升。
專利摘要本實用新型提供了一種氣體測定裝置。所述氣體測定裝置包括量氣管(2)、設置于所述量氣管(2)頂部的二通閥(1)、以及密封連接于所述量氣管(2)底部的吸收瓶(3)，其特征在于，所述氣體測定裝置還包括與所述吸收瓶(3)的底部開口(31)通過軟管(6)密封連接的水準裝置(5)，在所述吸收瓶(3)的側壁設置有密封裝置(4)。所述氣體測定裝置使測定吸收反應可反復多次、充分而完全進行，大大提高了氣體分析結果的準確性，消除了安全隱患。所述氣體測定裝置不僅可以測定二氧化碳含量＜90％的樣品氣體而且也適用于測定氨等氣體。
文檔編號G01N7/04GK202330210SQ20112049078
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月30日 優先權日2011年11月30日
發明者包福娥 申請人:中國神華煤制油化工有限公司, 中國神華煤制油化工有限公司包頭煤化工分公司, 神華集團有限責任公司