本发明专利技术涉及一种地震前兆氢气在线自动监测装置，包括载气口、进样口、排放口，载气口、流量控制器、数字流量计、净化器依次相连，净化器的输出端与进样口所在管路汇合后接分离柱的输入端，分离柱的输出端接氢气传感器的进气口，氢气传感器的出气口接排放口，流量控制器和净化器的连接管路上设有；氢气传感器与信号放大器电连接，信号放大器再与连接有显示屏的单片机或者工控机相连。本发明专利技术的氢气检出限达１×１０↑［－１１］Ｌ（１０ｐｐｔ），比国内外现有的氢气传感器低６个数量级，灵敏度高，完全满足地震监测的需要。可以自动、定时、定量地在线监测，操作简便，适于在所有地震台站配备，实现无人值守，大大提高预测预报地震的准确率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种地震前兆监测装置，尤其涉及一种可在线、全自动、痕量级监测的地震 前兆氢气在线自动监测装置。
技术介绍
氢气是地震预报中最灵敏的地球化学组分之一，具有较强的映震灵敏性，特别在短临阶 段的映震能力明显优于其他测项。氢气是提供正确地震预测的关键，目前最大的问题是缺乏 相应的测试手段。长期以来，国内外用于地震临震观测的氢气测试装置主要有1、 钯银气体传感器氢气检测装置根据氢气对钯银合金的高渗透性，借助于真空学和电学而获得氢气量的变化值。渗入氢 气浓度的变化，使钯银合金渗透膜两侧产生气压差，引起真空系统内真空度的变化，导致二 极钛溅散离子泵两极间离子流的变化。这种离子流的变化可通过施加在二极钛离子泵上的工 作电压反映出来。2、 气相色谱——热导检测器检测装置被分析的气体样品经进样口注入，然后由载气带入色谱分离柱。被测物质经色谱分离柱 分离后，进入热导检测器(热导检测器是根据载气中混入其他气态物质时热导率发生变化的 原理而制成的)，当被测物质与载气一道进入热导池测量臂时，由于混合气体的热导率与纯 载气不同，因而带走的热量也就不同，使得敏感元件的温度发生改变，其电阻值也就随之改 变并输出电信号，经直流微电流放大器放大，然后把信号送至显示器显示。上述两种氢气检测装置中，钯银气体传感器测量氢气的检出限为^0.003% (S30卯m) ，气相色谱——热导检测器检测氢气的检出限为10X10—t(10卯m)，而土壤气中氢气的背景 值为0.5卯m，因此，这两种检测装置的检测氢气的灵敏度满足不了地震前兆氢气检测的需要 。气相色谱——热导检测器附加条件多，操作繁杂，对操作人员有较高的要求，因此不可能 给所有的地震台站配备，而氢气测点过于稀少，给氢气异常的解析就带来困难，震级及震源 难以确定，影响了氢气预报地震的效果。且气相色谱——热导检测器只能点测，不能连续观 测，因此不可能无人值守和在线监测。
技术实现思路
本专利技术主要解决原有的氢气检测装置的检出限大大高于土壤气中的氢气值，检测氢气的灵敏度满足不了地震前兆氢气检测的需要的技术问题；提供一种检出限大大低于土壤气中的 氢气值，检测氢气的灵敏度能很好地满足地震前兆氢气检测的需要的地震前兆氢气在线自动 监测装置。本专利技术同时解决原有的氢气检测装置只能点测，不能连续观测，不能实现无人值守和在 线监测的技术问题；提供一种可连续观测，实现无人值守和在线监测的地震前兆氢气在线自 动监测装置。本专利技术还解决原有的氢气检测装置附加条件多，操作繁杂，地震台站的配备存在局限性 ，造成震级及震源难以确定，影响预测地震效果的技术问题；提供一种操作简单，便于携带 ，适于在所有地震台站配备使用，从而提高预测预报地震的准确率的地震前兆氢气在线自动 监测装置。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本专利技术的地震前兆氢气在 线自动监测装置包括载气口、进样口、排放口，载气口接流量控制器的输入端，流量控制器 的输出端接净化器的输入端，净化器的输出端与进样口所在管路汇合后接分离柱的输入端， 分离柱的输出端接氢气传感器的进气口，氢气传感器的出气口接排放口，所述的流量控制器 和净化器的连接管路上设有数字流量计；所述的氢气传感器与信号放大器电连接，信号放大 器再与连接有显示屏的单片机或者工控机相连。载气口灌入的是空气载气，其流量大小受流 量控制器控制，并且由数字流量计显示载气的流量值，这样具有精确稳定流量的载气经过净 化器后，与进样口所在管路汇合后，载着从进样口进入的被分析的气体样品，进入分离柱， 在分离柱中将氢气与其它干扰气体分离，然后被测气体流入氢气传感器，氢气传感器的阻值 发生变化，通过信号放大器放大、单片机或工控机的运算和处理后，被分析的气体样品中的 氢气含量显示在显示屏上。经过氢气传感器的载气和气体样品的混合气体从排放口排出。本 专利技术的地震前兆氢气在线自动监测装置，体积小、重量轻、稳定性好，不需要多种压縮气瓶 ，不需要恒温处理，操作简便，适于在所有地震台站配备使用。并且可以连续地自动、定时 、定量、遥控、遥测，可以无人值守，大大提高预报地震的准确率，也降低运行成本。作为优选，所述的进样口包括自动采样进样口和/或手动采样进样口；自动采样进样口 所在的管路上设有与工控机或单片机电连接的自动采样控制器，自动采样控制器又接定量控 制装置的输入端，定量控制装置的输出端与所述的净化器的输出端汇合后接分离柱的输入端 ;手动采样进样口所在的管路与所述的净化器的输出端汇合后接分离柱的输入端。采样方式 既可自动也可手动，工作方式多样，使用更加方便。采用自动采样方式，通过自动采样进样 口定时、定量抽取地下流体中的被测气体进行在线监测。采用手动采样方式，需要工作人员通过微量进样器向手动采样进样口注入一定量的气体样品，然后完成监测。作为优选，所述的氢气传感器，包括内设腔体的壳体，壳体上设有与腔体连通的进气口 、出气口，所述的腔体内设有气敏元件，气敏元件与腔体之间形成气流通道，气流通道与进 气口、出气口连通，气敏元件与设于壳体外的信号放大器电连接。被测气体样品在空气载气 的带领下，流经氢气传感器的气流通道，被测气体样品与气敏元件接触，其中的氢气使气敏 元件的阻值发生变化，这个电信号再送给信号放大器，由单片机或工控机运算，从而获得能 反应氢气含量的数值。本专利技术的氢气检出限达1X10—UL (10卯t)，比热导检测器气相色谱仪 及钯银气体传感器检测仪低6个数量级，大大提高氢气检测的灵敏度，完全可以满足地震监 测的需要。作为优选，所述的腔体呈狭窄的长条状，所述的进气口连通于腔体的一头，出气口连通 于腔体的另一头，所述的气敏元件呈长方体片状，其长度与腔体的长度一致，所述的气流通 道是个狭窄的通道。流入氢气传感器的进气口的载气和样品气体的混合气体几乎是摩擦着气 敏元件的顶面流出出气口的，确保被测气体与气敏元件有最大的接触，使气敏元件对被测气 体的吸附效率大大提高，吸附效率达95%以上，提高氢气含量检出值的准确性。作为优选，所述的气敏元件包括微晶玻璃基片、金厚膜电极、氧化物半导体薄膜，两个 金厚膜电极分别设于微晶玻璃基片的顶面的两头，与信号放大器电连接的作为引线的金丝熔 融焊接在金厚膜电极上，所述的氧化物半导体薄膜覆盖在整个微晶玻璃基片的顶面上且将两 个金厚膜电极覆盖在里面。通常采用铂丝埋在铂浆料里作为引线，接触电阻，可靠性差。本 专利技术用金丝熔融焊接在金厚膜电极上作为引线，大大提高可靠性。作为优选，所述的金厚膜电极由上、下两部分组成，金厚膜电极的下部为镍络合金层， 金厚膜电极的上部为金层。直接在微晶玻璃基片上镀金附着力也很差，而镍络合金与微晶玻 璃基片有很好的附着力，在金层与微晶玻璃基片之间镀上一层镍络合金，大大改善了金电极 在基片上的附着力，也改善了敏感薄膜与金属电极的接触特性，敏感元件的稳定性、响应特 性、以及可靠性都得到提高。作为优选，所述的氧化物半导体薄膜为超细二氧化锡粉体，粉体粒度为15nm 30nm。 二 氧化锡是一种氧化物半导体，二氧化锡粉体的粒径大小直接影响着气敏元件的灵敏度、功耗 、选择性、响应恢复特性及稳定性等重要参数。粉体颗粒越小，则粉体的单位比表面积越大 ，活性越高，由此制成元件灵敏度就越高，功耗就本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种地震前兆氢气在线自动监测装置，其特征在于包括载气口（１）、进样口、排放口（３），载气口（１）接流量控制器（４）的输入端，流量控制器（４）的输出端接净化器（５）的输入端，净化器（５）的输出端与进样口所在管路汇合后接分离柱（６）的输入端，分离柱（６）的输出端接氢气传感器（７）的进气口（７１），氢气传感器（７）的出气口（７２）接排放口（３），所述的流量控制器（４）和净化器（５）的连接管路上设有数字流量计（８）；所述的氢气传感器（７）与信号放大器（９）电连接，信号放大器（９）再与连接有显示屏（１０）的单片机或者工控机（１２）相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王维熙，王维平，
申请(专利权)人：杭州超距科技有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]
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