一种用于TDLAS校准的多组分标准气体配气系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于TDLAS校准的多组分标准气体配气系统，包括多个存储有固定浓度单组分气体的储气罐，多个储气罐分别通过管路上依次设置的单极减压阀、质量流量计、闸阀连接至静态混合器入口；所述静压混合器出口连接第一换向阀进口，第一换向阀具有两个出口，两个出口分别连接第二换向阀进口以及气罐，所述气罐出口通过闸阀连接气相色谱仪，所述第二换向阀具有两个出口，两个出口分别连接TDLAS气体检测模块以及大气。该配气系统可用于TDLAS气体检测模块的开发和校准，从而保证TDLAS气体检测模块的精度和可靠性。TDLAS气体检测模块的精度和可靠性。TDLAS气体检测模块的精度和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于TDLAS校准的多组分标准气体配气系统


[0001]本技术涉及气体检测相关
，具体是一种用于TDLAS校准的多组分标准气体配气系统。

技术介绍

[0002]TDLAS气体分析技术本质上是一种吸收光谱技术，通过分析所测光束被气体的选择吸收获得气体浓度。其原理是当激光器，发出光信号通过气体腔，用光电探测器对激光器，的光功率进行接收。当改变激光器驱动电流，输出光功率将会随之改变，出光波长也会有所改变。以此推导出输出光功率和出光波长的变化关系，如果在波长扫频的范围内，没有出现气体吸收线，那么光电探测器接收的光功率和激光器输出的光功率应该是一样的。但是，当在波长范围内发现吸收线时，在光功率测试时会有凹陷，。通过凹陷处的波长和深度，可以判断该气体的种类和强度，这个是气体探测的基本原理。
[0003]基于对TDLAS模块研发的检测和校准需求，需要开发标准气体配气装置，用于TDLAS气体检测模块的开发和校准，保证TDLAS气体检测模块的精度和可靠性。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种用于TDLAS校准的多组分标准气体配气系统，该配气系统可用于TDLAS气体检测模块的开发和校准，从而保证TDLAS气体检测模块的精度和可靠性。
[0005]本技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
[0006]一种用于TDLAS校准的多组分标准气体配气系统，包括多个存储有固定浓度单组分气体的储气罐，多个储气罐分别通过管路上依次设置的单极减压阀、质量流量计、闸阀连接至静态混合器入口；<br/>[0007]所述静压混合器出口连接第一换向阀进口，第一换向阀具有两个出口，两个出口分别连接第二换向阀进口以及气罐，所述气罐出口通过闸阀连接气相色谱仪，所述第二换向阀具有两个出口，两个出口分别连接TDLAS气体检测模块以及大气。
[0008]进一步，所述气罐连接有真空泵。
[0009]进一步，多个用于存储单组分气体的储气罐中包括一个用于提供背景气的N2储气罐以及多个目标气体储气罐。
[0010]进一步，所述N2储气罐与静态混合器连接的管路上设置第一压力表，所述第一压力表设置于对应管路上的闸阀后方。
[0011]进一步，还包括气体汇流器，多个目标气体储气罐先共同连接至一气体汇流器后再与所述静态混合器连接。
[0012]进一步，在所述气体汇流器与静态混合器的连接管路上设置第二压力表。
[0013]进一步，所述气罐上设置有第三压力表。
[0014]对比现有技术，本技术的有益效果在于：
[0015]本系统输入为多种固定浓度的单组分气体，其中N2为背景气，其他气体为TDLAS气体检测模块所要检测的目标气体，可根据测试需要添加所需的气体，需要检测某一种或几种气体时，打开相应的闸阀即可，通过第一换向阀以及第二换向阀的切换，能够通过TDLAS气体检测模块以及气相色谱仪对气体进行检测分析，通过TDLAS气体检测模块以及气相色谱仪数据对比实现TDLAS气体检测模块的开发和校准，保证TDLAS气体检测模块的精度和可靠性。
附图说明
[0016]附图1是本技术系统结构示意图。
[0017]附图中所示标号：
[0018]1、单极减压阀；2、质量流量计；3、闸阀；4、第一压力表；5、静态混合器；6、气体汇流器；7、第二压力表；8、第一换向阀；9、气罐；10、第三压力表；11、第二换向阀；12、TDLAS气体检测模块；13、真空泵；14、气相色谱仪。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
[0020]如图1所示，为本技术实施例所提供的一种用于TDLAS校准的多组分标准气体配气系统。本配气系统用于对TDLAS模块研发的检测和校准需求。本标准气体配气系统采用高精度质量流量计2、静态混合器5等核心部件，可以高效、均匀、精确地混合配比多组分标准气体，使用质量流量计2进行动态配气，将介质压力、温度变化的影响降到最低。
[0021]具体的，如图1所示，该系统输入为多种固定浓度的单组分气体，图示中N2为背景气，其他气体为TDLAS气体检测模块所要检测的目标气体，分为CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2共6种气体，也可根据测试需要另外添加其他种类的气体。
[0022]系统图1中左侧为各单组分气体的储气罐，储气罐中的气体经由单极减压阀1减压后进入质量流量计2，由质量流量计2对各气体的输出流量进行控制。N2储气罐经闸阀3连接静态混合器5，目标气体储气罐经由闸阀3进入气体汇流器6内，再通过气体汇流器6流入至静态混合器5。其中背景气N2对应管路的闸阀3为常开状态，其他单组分气体的闸阀3为常闭状态，需要检测某一种或几种气体时，则打开相应的闸阀3。经过初步汇流的气体还没有充分混合，所以从气体汇流器6输出的气体将再与背景气N2汇流，进入静态混合器5内。静态混合器5的原理是通过扰流片破坏紊流，使气体充分混合。
[0023]静压混合器5出口连接至第一换向阀8进口，第一换向阀8具有两个出口，两个出口分别连接第二换向阀11进口以及气罐9，气罐9出口通过闸阀连接气相色谱仪14，气罐9同时连接有真空泵13。第二换向阀11同样具有两个出口，两个出口分别连接TDLAS气体检测模块12以及大气。
[0024]作为优选，为了便于检测各管路的压力，在背景气N2管路上设置第一压力表4，在气体汇流器6和静态混合器5连接管路上设置第二压力表7，在气罐9处设置第三压力表。
[0025]由于背景气N2的闸阀3为常开状态，为确保系统管路吹扫效果和系统安全性，第一换向阀8和第二换向阀11设置为图1中所示状态，当目标气体的闸阀打开后，经过汇流和混合，切换第二换向阀11，多组分气体进入TDLAS气体检测模块12内进行检测。多组分气体经过一段时间的混合吹过TDLAS气体检测模块12后，检测结果趋于稳定，则切换第一换向阀11，将气体导入预先被抽真空的气罐9内，第三压力表10达到0.3MPa即可停止气体的混合，第一换向阀8和第二换向阀11均恢复到初始状态。气罐9内充入的混合气体注入气相色谱仪14内进行检测，气相色谱仪14检测数据与TDLAS气体检测模块12的数据一一对应，用于TDLAS气体检测模块12的开发和校准。
[0026]在实际使用过程中，为了降低混合气体时背景气体N2与各单组分气体的流量比，提高质量流量计2对流量的控制，更有利于提升混气精度，因此储气罐中的各单组分气体也应当进行相应的稀释。各储气罐的输出压力需要加以限制，压力既不能过高，也不能过低。首先压力设定不超过0.2MPa(2Bar)，虽然质量流量计2的耐压等级可达3MPa，最大工作压力0.45MPa，但TDLAS气体检测模块12的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于TDLAS校准的多组分标准气体配气系统，其特征在于，包括多个存储有固定浓度单组分气体的储气罐，多个储气罐分别通过管路上依次设置的单极减压阀、质量流量计、闸阀连接至静态混合器入口；所述静态混合器出口连接第一换向阀进口，第一换向阀具有两个出口，两个出口分别连接第二换向阀进口以及气罐，所述气罐出口通过闸阀连接气相色谱仪，所述第二换向阀具有两个出口，两个出口分别连接TDLAS气体检测模块以及大气。2.根据权利要求1所述的用于TDLAS校准的多组分标准气体配气系统，其特征在于，所述气罐连接有真空泵。3.根据权利要求1所述的用于TDLAS校准的多组分标准气体配气系统，其特征在于，多个用于存储单组分气体的储气罐中包括一个用于提供背景...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贤斌，周超，李登辉，
申请(专利权)人：迈射智能科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：