全自动快速气相色谱仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种全自动快速气相色谱仪，包括机箱，机箱内的气路控制部件，它由气路控制组件、流路控制组件和数字流量传感器组成；设置在机箱内的检测部件和测控部件，检测部件进气口与流路控制组件出气口连接，检测部件输出端与测控部件连接；其特点是：气路控制部件还包括与流路控制组件出气口连接的气路切换阀；气相色谱仪还包括快速分离部件，其进气口与气路切换阀的出气口连接；测控部件包括计算机和显示器与数据采集部件；数据采集部件由与计算机连接的数据采集卡和数字流量采集部件与驱动控制部件组成。由此实用新型专利技术能在一台仪器中快速完成两种以上分析周期，能监测现场石油天然气的快速变化，提供用户各种符合石油勘探工程需要的数据。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
全自动快速气相色谱仪
本技术涉及一种用于石油勘探领域中对各种地层天然气进行现场快速测量的全自动快速气相色谱仪。
技术介绍
现有技术中用于石油勘探现场的对天然气进行分析的气相色谱仪，为了实现在钻井现场对天然气进行自动分析，为此一般采用固定分析周期、配备专用键盘以及后台色谱工作站进行控制和数据处理。但是在实际使用过程中，现有技术气相色谱仪存在的缺陷是：1.由于现有技术多采用色谱仪配后台工作站的方式进行工作，即色谱仪进行数据采集和仪器控制，配备后台色谱工作站进行数据处理，完成整个分析过程，仪器操作比较复杂，现场应用有诸多不便如色谱仪的自动化控制、分析结果的资料输出不适合现场应用；对现场操作人员的要求也非常高，必须是专业人员方可操作。2.由于现有技术气相色谱仪的分析周期(在相同色谱柱条件下)由温度与流量控制，常规的分析周期的设置方法通常是手动直接调节流量或温度；因此传统的无论是国内外的用于石油勘探现场的气相色谱仪，其分析天然气甲烷到异戊烷共七种组分均是固定的一种分析周期。3.由于现有技术气相色谱仪的分析周期一般都在3min左右，分析速度较慢，在进行石油现场快速钻进过程钟容易漏失油气层。由此可见，现有技术气相色谱仪的控制和数据处理是分别进行的，从而使石油勘探现场对天然气的分析工作变为复杂；同时现有技术气相色谱仪分析甲烷到异戊烷共七种组分既不能在同台色谱仪中完成不同分析周期，并且仅一种分析周期其分析所需时间长。-->
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种全自动快速气相色谱仪，它能在一台仪器中快速完成两种以上的不同分析周期，并且能监测石油勘探现场石油天然气的快速变化，提供给用户各种符合石油勘探工程需要的数据。本技术的目的是这样实现的：一种全自动快速气相色谱仪，包括：机箱；位于机箱内的气路控制部件，它包括流路控制组件和与流路控制组件连接的数字流量传感器；设置在机箱内的检测部件和测控部件，检测部件的进气口与流路控制组件出气口连接，检测部件的输出端与测控部件连接；其特点是：所述的气路控制部件还包括一气路切换阀，该气路切换阀与流路控制组件出气口连接；所述的气相色谱仪还包括快速分离部件，该快速分离部件的进气口与气路切换阀的出气口连接；所述的测控部件包括：计算机、与计算机连接的显示器和数据采集部件；所述的数据采集部件由与计算机连接的数据采集卡和与数据采集卡连接的数字流量采集部件与驱动控制部件组成。在上述的全自动快速气相色谱仪中，其中，所述的流路控制组件由多个小型高精度稳压阀及分析周期切换阀组成；所述的各稳压阀的进气口分别与样品气Y、氢气Q、空气K的气源连接，各稳压阀的出气口分别与十通阀构成的气路切换阀、数字流量传感器连接；所述的分析周期切换阀的进气口与氢气Q气源相连，出气口与十通阀构成的气路切换阀连接。在上述的全自动快速气相色谱仪中，其中，所述的气路切换阀是一十通阀。在上述的全自动快速气相色谱仪中，其中，所述的快速分离部件由位于机箱内的加热炉和设置在加热炉内的色谱柱组成；色谱柱的进气口与气路切换阀的出气口连接。在上述的全自动快速气相色谱仪中，其中，所述的检测器包括，组分鉴定器和与其连接的组分静电计、总烃鉴定器和与其连接的总烃静电计、以及温控器；组分鉴定器的进气口与快速分离部件中的色谱柱组件的出气口连接；总烃鉴定器的进气口与流路控制组件中稳压阀的出气口连接；所述的组分鉴定器和总烃鉴定-->器与数据采集部件双向连接，所述的组分静电计和总烃静电计的输出端与数据采集部件连接。在上述的全自动快速气相色谱仪中，其中，所述的数据采集部件中的数字流量采集部件由与数字流量传感器连接的放大电路和与放大电路连接的滤波电路连接组成；其中，所述的放大电路由型号为INA118的放大器集成电路构成，所述的数字流量传感器的正信号输出端脚与放大电路正信号输入端脚3连接，数字流量传感器的负信号输出端脚2与放大电路的负信号输入端脚2连接；所述的滤波电路由两电阻R1与R2和与电阻R1连接的电容组成，放大电路的输出端脚6连接在滤波电路的两电阻R1与R2的联接点上。在上述的全自动快速气相色谱仪中，其中，所述的数据采集部件中的数据采集卡采用的是型号为DMM16AD的带有数字量输入和输出的多路16位AD卡，该数据采集卡接收嵌入式计算机的指令，其输入端与数字流量采集电路和检测部件连接，数据采集卡将数字流量采集电路送来的流量采集信号转换成数字流量，并将发出数字量开关信号送至驱动控制部件驱动电磁阀。在上述的全自动快速气相色谱仪中，其中，所述的数据采集部件中的驱动控制部件由光隔离输入电路、驱动电路、显示输出电路连接组成；其中，光隔离输入电路由型号为MC1413电压驱动集成电路和与MC1413电压驱动集成电路输出端连接的型号为TLP521光隔离集成电路组成，TLP521光隔离集成电路的A端和C端设置一限流电阻R1和R5；驱动电路由晶体管Q1构成，晶体管Q1的基极与TLP521光隔离集成电路的E端连接，在晶体管Q1基极设置一限流电阻R4；显示输出电路由与晶体管Q1集电极连接的电阻R7和与电阻R7连接的发光二极管L2组成，发光二极管L2的正极与接线柱J1脚1和电源端连接，晶体管Q1的集电极连接至接线柱J1脚2处。在上述的全自动快速气相色谱仪中，其中，所述的测控部件还包括，连接在嵌入式PC计算机输入端的键盘、设置在嵌入式PC计算机输出端的打印机、与嵌入式PC计算机和数据采集部件双向连接的由分析软件组成的快速色谱工作站。在上述的全自动快速气相色谱仪中，其中，所述的测控部件中的计算机是一嵌入式PC计算机；所述的与嵌入式PC计算机连接的显示器是一可显示多种-->信息的大屏幕带触摸屏式显示器。本技术全自动快速气相色谱仪由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：1.本技术由于把控制、分析、数据处理部件整合在一起，其中也包括由分析软件组成的快速色谱工作站，采样速度能满足快速分离信息的精确处理，包括30s内完成了对石油天然气中C1-C5组份的分析，更加适合用于石油勘探现场。2.本技术由于测控部件由嵌入式PC计算机、大屏幕带触摸屏式显示器、数据采集部件以及分析软件组成的快速色谱工作站组成，通过触摸屏键盘设置方便改变色谱分析周期，分析石油天然气C1-C5组份有30秒和90秒两种分析周期可供用户使用时选择，完成两种以上不同的分析周期，在两种分析周期下同一样品可得到相同的分析结果。3.本技术由于显示器采用的是大屏幕带触摸屏式的显示器，所有对话都通过触摸键盘/显示进行，大屏幕TFT液晶显示不仅能显示分析状态、控制过程和色谱数据处理过程，还能观察处理结果以及色谱图等诸多信息，便于操作人员快速检测分析和及时进行控制。4.本技术由于设有气路控制部件，石油勘探可根据不同地层、不同的勘探需要，采用不同的分析周期如：浅油层、薄层的石油勘探、接近目的层的石油勘探、开发井的现场、海上石油钻探、生产井的快速钻探均可快速色谱分离天然气；探井钻探、常规钻井均可用慢速色谱分离天然气。5.本技术由于在气路上采用了单流路双周期的分析功能，并用一个十通阀构成气路切换阀，进行包括30s和90s两种分析周期的自动切换，有效降低了在没有油气显示时对仪器的损耗。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动快速气相色谱仪，包括：　　　　机箱（１）；　　　　位于机箱（１）内的气路控制部件（２），它包括流路控制组件（２１）和与流路控制组件（２１）连接的数字流量传感器（２３）；　　　　设置在机箱（１）内的检测部件（４）和测控部件（５），检测部件（４）的进气口与流路控制组件（２１）出气口连接，检测部件（４）的输出端与测控部件（５）连接；　　　　其特征在于：　　　　所述的气路控制部件（２）还包括一气路切换阀（２２），该气路切换阀（２２）与流路控制组件（２１）出气口连接；　　　　所述的气相色谱仪还包括快速分离部件（３），该快速分离部件（３）的进气口与气路切换阀（２２）的出气口连接；　　　　所述的测控部件（５）包括：计算机（５１）、与计算机（５１）连接的显示器（５２）和数据采集部件（５３）；所述的数据采集部件（５３）由与计算机（５１）连接的数据采集卡（５３２）和与数据采集卡（５３２）连接的数字流量采集部件（５３１）与驱动控制部件（５３３）组成。

【技术特征摘要】
1.一种全自动快速气相色谱仪，包括：机箱(1)；位于机箱(1)内的气路控制部件(2)，它包括流路控制组件(21)和与流路控制组件(21)连接的数字流量传感器(23)；设置在机箱(1)内的检测部件(4)和测控部件(5)，检测部件(4)的进气口与流路控制组件(21)出气口连接，检测部件(4)的输出端与测控部件(5)连接；其特征在于：所述的气路控制部件(2)还包括一气路切换阀(22)，该气路切换阀(22)与流路控制组件(21)出气口连接；所述的气相色谱仪还包括快速分离部件(3)，该快速分离部件(3)的进气口与气路切换阀(22)的出气口连接；所述的测控部件(5)包括：计算机(51)、与计算机(51)连接的显示器(52)和数据采集部件(53)；所述的数据采集部件(53)由与计算机(51)连接的数据采集卡(532)和与数据采集卡(532)连接的数字流量采集部件(531)与驱动控制部件(533)组成。2.如权利要求1所述的全自动快速气相色谱仪，其特征在于：所述的流路控制组件(21)由多个小型高精度稳压阀(211)及分析周期切换阀(212)组成；所述的各稳压阀(211)的进气口分别与样品气Y、氢气Q、空气K的气源连接，各稳压阀(211)的出气口分别与十通阀构成的气路切换阀(22)、数字流量传感器(23)连接；所述的分析周期切换阀(212)的进气口与氢气Q气源相连，出气口与十通阀构成的气路切换阀(22)连接。3.如权利要求1或2所述的全自动快速气相色谱仪，其特征在于：所述的气路切换阀(22)是一十通阀。4.如权利要求1所述的全自动快速气相色谱仪，其特征在于：所述的快速分离部件(3)由位于机箱(1)内的加热炉(31)和设置在加热炉(31)内的色谱柱(32)组成；色谱柱(32)的进气口与气路切换阀(22)的出气口连接。5.如权利要求1所述的全自动快速气相色谱仪，其特征在于：所述的检测器(4)包括，组分鉴定器(411)和与其连接的组分静电计(412)、总烃鉴定器(421)和与其连接的总烃静电计(422)、以及温控器(43)；组分鉴定器(411)的进气口与快速分离部件(3)中的色谱柱(32)组件的出气口连接；总烃鉴定器(421)的进气口与流路控制组件(21)中稳压阀(211)的出气口连接；所述的组分鉴定器(411)和总烃鉴定器(421)与数据采集部件(53)双向连接，所述的组分静电计(412)和总烃静电计(422)的输出端与数据采集部件(53)连接。6.如权利要求1所述的全自动快速气相色谱仪，其特征在于：所述的数据采集部件(53)中的数字流量采集部件(531)由与数字流...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾正，陈志敏，赵要强，
申请(专利权)人：上海神开科技工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]