本发明专利技术涉及一种应用于质谱等气体检测器的进样气稳压定量稀薄化部件，按进样气体流向由三通接头(T1)、真空稀薄室(S1)、真空调节系统构成，真空稀薄室(S1)通过三通接头(T1)与进样气体连接，三通接头(T1)另一接口与其他检测器(J2)连接或排空；真空稀薄室(S1)一侧支路与真空调节系统连接，通过真空调节系统调节真空稀薄室(S1)的真空度，进样气体经真空稀薄室(S1)后进入检测器(J1)。使用该进样气稳压定量稀薄化部件可提高检测过程中气体压力与流量的稳定性、减小进入检测器的试样气量，延长分析器使用寿命，还可实现多种检测器的联用，普遍适用于因气体高浓度导致测定体系不稳定的情况。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体在线检测设备领域，具体地，本专利技术涉及一种气体稳压定量稀薄化部件及其用途。
技术介绍
用于气体测定的分析方法主要包括红外分析、热导式气体检测、电化学传感器、半导体传感器、色谱分析、质谱分析、拉曼光谱分析仪等。其中过程质谱仪具有对气体检测灵敏度高，反应时间快，易于与计算机相连接，造价也相对较低的优势，在气固化学反应分析及催化瞬态产物分析中应用广泛。例如，在用于残余气体的在线分析时，特别是用于快速反应气体的在线分析时，是其他气体检测器所不能取代的。用作痕量气体分析，特别是对环境有害的气体的分析，催化剂评价方面，其更有优势。但它存在对不同气体之间的分辨率较差，对过程气体带来的污染较敏感等缺点，特别是当测试气中含有大量碳氢化合物时，用于检测的灯丝上容易沉积碳而产生污染。过程质谱仪用于小分子或是吸附性强的气体的在线分析时，稳定性差，且反应不够灵敏，容易受入口气体压力波动与组成的影响，难以得到稳定的定量关系曲线。对于质谱仪的以上缺点，常规解决方案是采用毛细管进样，通过增加壁阻的方式， 来实现较大压差对过程质谱仪的测定影响。但是采用这种方案会导致检测气体时产生较大的时间延迟，对于瞬态反应的检测极为不利。因此，从检测源头减少这些带有污染性气体的进样量，成为一个可行的方案。而且，在某些条件下，气体检测往往需要集成多个气体检测器进行互补性检测，减少气体之间的相互干扰，实现气体的准确测量。原位红外在线分析测试系统是指在真空((10_3Pa)条件下，监测固体表面吸附物种与其他气体的在线反应过程的系统。如何在线供入微量反应气体是原位红外在线分析测试成功的关键。原位红外在线分析测试系统主要由反应物气体控制及计量单元、系统真空装置和原位红外反应器组成。反应物气体控制及计量单元主要是将符合反应要求的数种反应物气体精确地送到原位红外反应器与固体表面吸附的另一种反应物进行反应，该单元功能如何准确实现，是所属领域的技术难题。上述质谱仪及原位红外在线分析测试系统检测过程中存在的问题即现有技术亟需解决的技术难题。为解决以上难题，所属领域技术人员开发出一系列解决方案。例如技术CN 2388602Y公开了一种用于质谱原位检测的连续进样装置，其由采样毛细管、三通转换接头、 稳流阀、流量计、机械泵、精密泄露阀等组成，利用三通转换接头与机械泵配合形成一 W型的等比例采样气路，稳流阀、流量计和机械泵组成了可随时调整的采样调节装置，简便易行。该装置采用稳流阀、流量计和机械泵组成的抽气系统控制进入检测器的气体量，但是该装置不能减小污染性气体浓度，并且不能实现多个检测器的同时互补性检测。因此，开发一种适用于多路气体检测(包括快速过程质谱仪)且带有气体稳压稀薄化功能的连接部件具有非常重要的意义。
技术实现思路
在线检测气体过程中，尤其是检测快速反应产生的气体，根据气体传感器各自不同的特点，需要结合多种气体检测器进行互补性测试，排除因气体传感器各自的选择性带来的局限性，实现气体的精准快速检测。同时，气体入口压力和气体流量的波动对气体检测器的检测性能具有较大的影响，影响气体测量的准确性。因此，开发能满足多种气体检测器同时检测、实现气体分流、保证气体稳压的部件尤为重要。本专利技术正是基于不同气体电化学传感器、热导检测器、光谱检测器以及快速质谱检测器之间互补性测试的需要，开发的一种气体稳压定量稀薄化部件，实现多种气体准确、稳定测量。为解决快速过程质谱仪定量稳定性差与响应延迟等缺陷，同时实现多种气体检测器之间的互补性测试需求，本专利技术的目的之一在于提供一种适用于多路(I路或2路以上， 例如3路)检测器检测的气体稳压定量稀薄化部件。所述气体稳压定量稀薄化部件，按进样气体流向包括三通接头Tl、真空稀薄室 SI、真空调节系统，真空稀薄室SI通过三通接头Tl与进样气体连接，三通接头Tl另一接口与其他检测器J2连接或排空，即三通接头Tl三个接头分别于进样气体、真空稀薄室SI、其他检测器J2连接；真空稀薄室SI除气体进气与出气支路外的另一侧支路与真空调节系统连接，通过真空调节系统调节真空稀薄室Si的真空度，进样气体经真空稀薄室SI后进入检测器J1。优选地，所述三通接头Tl通过阀门Fl与真空稀薄室SI相连，其中阀门Fl进气口与三通接头Tl相连，出口与真空稀薄室SI连接，阀门Fl还可位于三通接头Tl与检测器J2 之间，其中阀门Fl进气口位于三通接头Tl 一侧，出口位于检测器J2 —侧，特别优选阀门Fl 位于三通接头Tl与真空稀薄室SI之间；优选地，所述阀门Fl为截止阀、闸阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、针型阀中的I种或至少2种的组合，特别优选为针型阀；所述阀门Fl用于稳流控制进样气体。优选地，真空稀薄室SI与真空表BI直接相连，真空稀薄室SI的真空度通过真空表进行测量，特别优选真空表BI位于真空稀薄室SI 一侧的单独支路上，即，不是位于气体进气支路、出气支路或真空调节系统支路上。优选地，所述真空调节系统包括真空调节阀F2或/和真空泵VI，特别优选包括真空调节阀F2和真空泵VI，真空调节阀F2、真空泵VI、真空稀薄室SI通过三通接头T2连接； 采用真空泵Vl抽取真空稀薄室SI的气体，使真空稀薄室SI处于真空状态；真空调节阀F2 调节真空泵Vl对真空稀薄室SI的抽速，从而使真空稀薄室SI中的真空度快速达到稳定。优选地，所述真空稀薄室SI温度可控；优选通过温控系统维持真空稀薄室SI内气体温度的稳定；所述温控系统为所属领域已知的技术或/和新技术，例如电加热、循环水温控等；所述温度可为所需要的任意温度，例如室温 100°c。优选地，所述三通接头Tl另一接口经流量计M2与其他检测器J2连接，或经流量计M2后排空。优选地，所述流量计M2位于三通接头Tl与真空稀薄室SI之间。优选地，所述检测器Jl为真空检测器，特别优选为质谱或/和红外分析测试系统； 所述检测器Jl可以为I个检测器或2个以上检测器并联、串联或串并联结合使用。所述检测器J2为所属领域所需任意检测器，例如光谱仪、色谱仪、质谱仪等，具体地，可以为红外分析仪、热导式气体检测仪、电化学传感器仪、半导体传感器、色谱分析仪、 质谱分析仪、拉曼光谱分析仪等；所述检测器J2可以为I个检测器或2个以上检测器并联、 串联或串并联结合使用。优选地,所述流量计M2为转子流量计。当所述三通接头Tl另一接口为排空状态时，进样气体一路经三通接头Tl后排空， 另一路经真空稀薄室SI进入检测器Jl ;当所述三通接头Tl另一接口与检测器J2连接时， 进样气体一路进入检测器J2，另一路经真空稀薄室SI进入检测器J1，此时为2路检测。本专利技术的一个优选方案为所述气体稳压定量稀薄化部件包括三通接头Tl、针型阀Fl、真空稀薄室SI、真空表BI、真空调节阀F2、真空泵VI，针型阀Fl进气口通过三通接头 Tl与进样气体连接，针型阀Fl出气口与真空稀薄室SI相连，真空稀薄室SI为一个可控温小腔室，其进气口与针型阀Fl出口连接，其出气口与检测器Jl连接；真空稀薄室SI上除气体进气与出气支路外，还另外具有两条支路，其中一条支路通过三通接头T2与真空泵Vl连接，三通接头T2的支管与真空调节阀F2连接，通过真空调节阀F2的阀开度调节真空稀薄室SI的真空度，并通过单独的温控系统维持腔体内本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：余剑，杨娟，岳君容，高士秋，许光文，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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