一种混合气组分的检测方法和装置制造方法及图纸

本公开提供了一种混合气组分的检测方法，用于检测待测混合气中各组分的浓度，方法包括：将内标气与多组已知各组分浓度的标准混合气混合得到多组标准样品气，其中，内标气不与标准混合气反应且能被气相色谱仪检测出峰，标准混合气至少包括待测混合气中的组分；将每组标准样品气通入气相色谱仪中得到多组内标气与标准混合气中各组分的出峰时间和峰面积；获取各组分的峰面积与其浓度的对应关系；将待测混合气与内标气混合得到待测样品气；将待测样品气通入气相色谱仪中，根据谱线的出峰时间确定组分，根据组分的峰面积和对应关系得出组分的浓度。本公开还提供了一种混合气组分的检测装置，准确度高、普适性强，具有重要的社会和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种混合气组分的检测方法和装置
本公开涉及测定
，尤其涉及一种混合气组分的检测方法和装置。
技术介绍
在化工、能源等行业的实际应用中，常需要对一些混合气体组分的浓度进行测量。目前，研究人员使用的混合气成分的测定技术主要是利用气相色谱仪控制软件自带的浓度测试模块进行测定。此方法根据气相色谱谱图中的峰面积进行计算得出。但实际操作过程中，连续进样而且进样压力有波动，同样气袋进样或微针进样时误差较大，导致对混合气组分浓度的计算产生较大误差。因此，亟待寻找一种能准确测得混合器组分浓度的方法，以准确测定混合气的组分浓度。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本公开提供了一种混合气组分的检测方法及装置，至少解决以上技术问题。(二)技术方案本公开提供了一种混合气组分的检测方法，用于检测待测混合气中各组分的浓度，方法包括：S1，将内标气与多组已知各组分浓度的标准混合气混合得到多组标准样品气，其中，内标气不与标准混合气反应且能被气相色谱仪检测出峰，标准混合气至少包括待测混合气中的组分；S2，将每组标准样品气通入气相色谱仪中得到多组内标气与标准混合气中各组分的出峰时间和峰面积；S3，获取各组分的峰面积与其浓度的对应关系；S4，将待测混合气与内标气混合得到待测样品气；S5，将待测样品气通入所述气相色谱仪中，根据谱线的出峰时间确定组分，根据组分的峰面积和对应关系得出组分的浓度。可选地，步骤S3中的对应关系为：y＝f(r)其中，y为气体m与内标气n的浓度比，也为流量比；r为气体m与内标气n在气相色谱仪的谱图上的峰面积之比，r＝Sm/Sn，Sm为气体m在谱图上的峰面积，Sn为内标气n在谱图上的峰面积。可选地，步骤S5具体为：S51，将待测样品气通入气相色谱仪中；S52，根据气相色谱仪的谱图的出峰时间确定各组分；S53，确定各组分的流量；S54，根据各组分的流量分别获得各组分的浓度。可选地，步骤S53中各组分流量的计算公式为：rs＝Sm-s/Sn-sys＝f(rs)Vm-s＝ys·Vn-s其中，rs为待测样品气中气体m与内标气n的峰面积之比；Sm-s为待测样品气中气体m的峰面积，Sn-s为待测样品气中内标气的峰面积；ys＝f(rs)为步骤S3得到的各组分的峰面积与其浓度的对应关系；Vm-s为待测样品气中气体m的流量，Vn-s为待测样品气中内标气n的流量。可选地，步骤S54中根据各组分的流量分别获得各组分的浓度，其计算公式为：Gm＝Vm/∑Vm其中，Cm为待测样品气中气体m的浓度；∑Vm为待测样品气中各组分的流量和。本公开另一方面提供了一种混合气组分的检测装置，包括：第一混合单元，用于将内标气与多组已知各组分浓度的标准混合气混合得到多组标准样品气，其中，内标气不与所述标准混合气反应且能被气相色谱仪检测出峰，标准混合气至少包括待测混合气中的组分；输入单元，用于将每组标准样品气通入所述气相色谱仪中得到多组内标气与标准混合气中各组分的出峰时间和峰面积；第一获取单元，用于获取各组分的峰面积与其浓度的对应关系；第二混合单元，用于将待测混合气与所述内标气混合得到待测样品气；第二获取单元，用于将待测样品气通入所述气相色谱仪中，根据谱线的出峰时间确定所述组分，根据组分的峰面积和对应关系得出组分的浓度。可选地，第一获取单元中的对应关系为：y＝f(r)其中，y为气体m与内标气n的浓度比，也为流量比；r为气体m与内标气n在气相色谱仪的谱图上的峰面积之比，r＝Sm/Sn，Sm为气体m在谱图上的峰面积，Sn为内标气n在谱图上的峰面积。可选地，第二获取单元包括：输入子单元，用于将待测样品气通入所述气相色谱仪中；组分确定子单元，用于根据气相色谱仪的谱图的出峰时间确定各组分；流量确定子单元，用于确定各组分的流量；浓度确定子单元，用于根据各组分的流量分别获得各组分的浓度。可选地，流量确定子单元中各组分流量的计算公式为：rs＝Sm-s/Sn-sys＝f(rs)Vm-s＝ys·Vn-s其中，rs为待测样品气中气体m与内标气n的峰面积之比；Sm-s为待测样品气中气体m的峰面积，Sn-s为待测样品气中内标气的峰面积；ys＝f(rs)为第一获取单元得到的各组分的峰面积与其浓度的对应关系；Vm-s为待测样品气中气体m的流量，Vn-s为待测样品气中内标气n的流量。可选地，浓度确定子单元中各组分浓度的计算公式为：Cm＝Vm/∑Vm其中，Cm为待测样品气中气体m的浓度；∑Vm为待测样品气中各组分的流量和。(三)有益效果本公开提供了一种混合气组分的检测方法和装置，通过普适性的原理，使得该计算方法在较宽的浓度范围以及较多的应用场景内具有较高的准确度，为移动式现场制氢设备等制氢系统的结果测定提供技术保障，本公开中的方法工艺条件温度可控，过程安全简单，可实施性高，具有十分重要的社会和经济效益。附图说明图1示意性示出了本公开实施例的混合气组分的检测方法步骤图；图2示意性示出了本公开实施例的混合气组分的检测方法流程图；图3示意性示出了本公开实施例的谱图出峰时间示意图；图4示意性示出了本公开实施例的组分浓度比和峰面积比的对应关系。具体实施方式一种混合气组分的检测方法，用于检测待测混合气中各组分的浓度，如图1所示，方法包括：S1，将内标气与多组已知各组分浓度的标准混合气混合得到多组标准样品气，其中，内标气不与所述标准混合气反应且能被气相色谱仪检测出峰，标准混合气至少包括待测混合气中的组分；S2，将每组标准样品气通入气相色谱仪中得到多组内标气与标准混合气中各组分的出峰时间和峰面积；S3，获取各组分的峰面积与其浓度的对应关系；S4，将待测混合气与内标气混合得到待测样品气；S5，将待测样品气通入气相色谱仪中，根据谱线的出峰时间确定组分，根据组分的峰面积和对应关系得出组分的浓度。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图1和图2，对本专利技术进一步详细说明。S1，将内标气与多组已知各组分浓度的标准混合气混合得到多组标准样品气，其中，内标气不与所述标准混合气反应且能被气相色谱仪检测出峰，标准混合气至少包括待测混合气中的组分。本公开实施例中的方法主要用到的仪器为气相色谱仪。获得多组已知各组分浓度的标准混合气。标准混合气至少包括待测混合气的各组分。例如，若待测混合气的组分包括H2、CO2和CO，则标准混合气至少包括H2、CO2和CO。选取一种不与标准混合气中各组分反应、重合或互相干扰且能被气相色谱仪检测出峰的气体作为内标气，如N2。将标准混合气和内标气混合。本公开实施例中，气相色谱仪选择GC-9860-5V气相色谱仪，其内的检测器可以为热导检测器或氢火焰离子检测器，其内的色谱柱可以包括多种型号的填充柱或毛细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合气组分的检测方法，用于检测待测混合气中各组分的浓度，所述方法包括：/nS1，将内标气与多组已知各组分浓度的标准混合气混合得到多组标准样品气，其中，所述内标气不与所述标准混合气反应且能被气相色谱仪检测出峰，所述标准混合气至少包括待测混合气中的组分；/nS2，将每组所述标准样品气通入所述气相色谱仪中得到多组所述内标气与标准混合气中各组分的出峰时间和峰面积；/nS3，获取各组分的峰面积与其浓度的对应关系；/nS4，将待测混合气与所述内标气混合得到待测样品气；/nS5，将所述待测样品气通入所述气相色谱仪中，根据谱线的出峰时间确定所述组分，根据所述组分的峰面积和所述对应关系得出所述组分的浓度。/n

【技术特征摘要】
1.一种混合气组分的检测方法，用于检测待测混合气中各组分的浓度，所述方法包括：
S1，将内标气与多组已知各组分浓度的标准混合气混合得到多组标准样品气，其中，所述内标气不与所述标准混合气反应且能被气相色谱仪检测出峰，所述标准混合气至少包括待测混合气中的组分；
S2，将每组所述标准样品气通入所述气相色谱仪中得到多组所述内标气与标准混合气中各组分的出峰时间和峰面积；
S3，获取各组分的峰面积与其浓度的对应关系；
S4，将待测混合气与所述内标气混合得到待测样品气；
S5，将所述待测样品气通入所述气相色谱仪中，根据谱线的出峰时间确定所述组分，根据所述组分的峰面积和所述对应关系得出所述组分的浓度。


2.根据权利要求1所述的检测方法，所述步骤S3中的对应关系为：
y＝f(r)
其中，y为气体m与内标气n的浓度比，也为流量比；r为气体m与内标气n在所述气相色谱仪的谱图上的峰面积之比，r＝Sm/Sn，Sm为气体m在所述谱图上的峰面积，Sn为内标气n在所述谱图上的峰面积。


3.根据权利要求2所述的检测方法，所述步骤S5具体为：
S51，将所述待测样品气通入所述气相色谱仪中；
S52，根据所述气相色谱仪的谱图的出峰时间确定各组分；
S53，确定各组分的流量；
S54，根据所述各组分的流量分别获得各组分的浓度。


4.根据权利要求3所述的检测方法，所述步骤S53中各组分流量的计算公式为：
rs＝Sm-s/Sn-s
ys＝f(rs)
Vm-s＝ys·Vn-s
其中，rs为所述待测样品气中气体m与内标气n的峰面积之比；Sm-s为所述待测样品气中气体m的峰面积，Sn-s为所述待测样品气中内标气的峰面积；ys＝f(rs)为所述步骤S3得到的各组分的峰面积与其浓度的对应关系；Vm-s为所述待测样品气中气体m的流量，Vn-s为所述待测样品气中内标气n的流量。


5.根据权利要求4所述的检测方法，所述步骤S54中根据所述各组分的流量分别获得各组分的浓度，其计算公式为：
Cm＝Vm/∑Vm
其中，Cm为所述待测样品气中气体m的浓度；∑Vm为所述待测样品气中各组分的流量和。


6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伊甸，赵雅文，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11