CN108896355A - 一种气体取样装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气体取样装置及方法，采用带多个阀位的取样容器和抽真空装置的气体取样装置，进行一次或多次“置换‑真空抽气”操作后再取样，其中带多个阀位的取样容器可以为带双阀或三通阀的采样气袋、采样球胆或采样瓶，抽真空装置真空度可达到0.01MPa以上，抽真空装置可以为便携式隔膜真空泵或真空抽气桶；本发明选用的装置的部件比较常见，价格低廉、易于组装，方便携带，取样方法简单、可操作性强、不需要复杂的技巧，而取样准确度高，样品接近气源成分。
Description
技术领域
本发明涉及化验分析领域，具体涉及一种气体取样装置及方法。
背景技术
气体取样技术广泛应用于石油、化工、采矿、环保、电力等领域。因为现场的气体有时不方便在线分析，所以通常对气源取样，暂时储存在取样容器中，再带到分析仪器分析。有的是从带压管道、带压容器等压力源进行气体取样，有的则是从常压或负压环境源取样。前者通常设置取样口，在管道、容器的压力推动下进入采样气袋、采样球胆、采样瓶、注射器等取样容器中；后者通常用气体取样泵将气体抽取到取样容器中。气源取样口可以是固定的(常见于压力源取样)也可以是移动的(常见于环境源取样)，而取样容器则通常是可拆卸、方便移动及循环利用的。
在取样口与取样容器连接的过程中，由于采样气袋、采样球胆、注射器、采样瓶等取样容器并非真空，连接的管路也不是真空，其内部会有空气及前一次取样时的气体残留。为了保证取样的准确性和安全性，需要用待取样的新气体将原有的残留气体置换掉。置换的效果与置换时间一般成对数关系，造成后期的置换效果不如前期。通常采取的置换法可能置换效果不能达到预期因而取样准确度不高，或者置换的时间过长影响效率，或者取样的装置非常昂贵，或者对取样操作人员的取样技巧要求高导致不同人员的取样结果差别较大。
发明内容
为了克服现有技术的缺点，本发明将置换操作与真空抽气操作结合，打破置换的效果与置换时间的对数关系，目的在于提供一种快速高效、简单方便、准确度高、价格低廉的气体取样装置及方法。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种气体取样方法，采用包括相连接的多阀位取样容器和抽真空装置的气体取样装置，连接取样容器后，进行一次或多次“置换-真空抽气”操作后再取样。
实现所述气体取样方法的气体取样装置，包括相连接的多阀位取样容器和抽真空装置，所述多阀位取样容器为带两个阀或一个三通阀的采样气袋、采样球胆或采样瓶。
所述的抽真空装置，优选地，真空度可达到0.01MPa以上。
所述的抽真空装置，优选地，为便携式隔膜真空泵或真空抽气桶。
本发明的有益效果是：
本发明所选用的装置的部件比较常见，价格低廉、易于组装，方便携带，取样方法简单、可操作性强、不需要复杂的技巧，而取样准确度高，样品接近气源成分。
附图说明
图1为本发明实施例1的装置结构示意图。
图2为本发明实施例2的装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，但不因此而限定本发明的保护范围。
实施例1：
如图1所示，为本发明实施例1的气体取样装置，该装置主要部分为多阀位取样容器即双阀采样气袋1、抽真空装置即便携式无油隔膜真空泵2。
其中，双阀采样气袋1带有独立控制的两个阀，即气袋进气阀1-1和气袋排气阀1-2；便携式无油隔膜真空泵2带有泵进气口2-1、泵排气口2-2和泵开关2-3，其真空度由便携式无油隔膜真空泵2的真空表指示，真空度大于0.01MPa；气源取样口与气袋进气阀1-1控制的进气口通过取样口连接管路3-1连接，气袋排气阀1-2控制的排气口与泵进气口2-1通过泵连接管路3-2连接，泵排气口2-2与尾气处理装置通过尾气连接管路3-3连接，当尾气无需处理时，可省略尾气连接管路3-3；连接管路可选用软管、钢管、铜管等，连接点密封防止泄漏；气袋进气阀1-1与取样口连接管路3-1的连接、气袋排气阀1-2与泵连接管路3-2的连接设计为快速连接。
操作步骤如下：
步骤1连接取样容器：将取样口连接管路3-1与气袋进气阀1-1连接，将气袋排气阀1-2与泵连接管路3-2连接；
步骤2置换：关闭气袋排气阀1-2，打开气袋进气阀1-1，双阀采样气袋1将充满时关闭气袋进气阀1-1；
步骤3真空抽气：打开气袋排气阀1-2，打开泵开关2-3进行真空抽气，当便携式无油隔膜真空泵2指示真空度达到0.01MPa以上时优选地，达到0.09MPa时，关闭泵开关2-3；
步骤4：步骤2和步骤3进行一次以上优选地，进行3次，即“置换-真空抽气-置换-真空抽气-置换-真空抽气”；
步骤5断开取样容器连接：再进行一次步骤2置换操作，关闭气源取样口，断开取样口连接管路3-1与气袋进气阀1-1的连接，断开气袋排气阀1-2与泵连接管路3-2连接。
对比例1：
将气源取样口与双阀采样气袋连接，打开气袋进气口；气袋将充满时，打开气袋排气口；连续通气置换3分钟。
对比例2：
将单阀采样气袋预先抽真空，将气源取样口与单阀采样气袋连接，打开气袋阀，气袋将充满时关闭气袋阀。
实施例1的效果：
为了考察实施例1的效果，气源选用摩尔浓度为10.00％的丙烯，平衡气为90.0％的氦气，采用气相色谱法分别对实施例1、对比例1、对比例2分析，以气源直接分析的结果为标准进行误差计算，每个实施例进行10次取样，对10次取样操作时间及色谱分析结果取平均，实施例1的效果如表1所示。
表1实施例1的效果
可以看到，实施例1的误差最小，操作时间比误差最大的对比例2略高，而远远小于对比例1。
实施例2：
如图2所示，为本发明实施例2的气体取样装置，该装置主要部分为多阀位取样容器和抽真空装置构成，多阀位取样容器包括采样球胆4-1和三通阀4-2，抽真空装置为真空抽气桶5。
其中，采样球胆4-1和三通阀4-2的c口通过球胆连接管4-3连接，球胆连接管4-3与采样球胆4-1采用快速连接方式。气源取样口与三通阀4-2的a口通过取样口连接管6-1连接。真空抽气桶5与三通阀4-2的b口通过真空桶连接管6-2连接。连接管路可选用软管、钢管、铜管等，连接点密封防止泄漏。三通阀4-2切换到阀位a时，a口与c口连通；三通阀4-2切换到阀位b时，b口与c口连通；三通阀4-2切换到关闭阀位时，a口、b口、c口均不连通。
操作步骤如下：
步骤1连接取样容器：将球胆连接管4-3与采样球胆4-1连接；
步骤2置换：三通阀4-2切换到阀位a，采样球胆4-1将充满时，三通阀4-2切换到关闭阀位；
步骤3真空抽气：三通阀4-2切换到阀位b，打开真空抽气桶5对采样球胆4-1进行真空抽气，当真空度达到0.01MPa以上时，停止使用真空抽气桶5，并将三通阀4-2切换到关闭阀位；
步骤4：步骤2和步骤3进行一次以上优选地，进行3次，即“置换-真空抽气-置换-真空抽气-置换-真空抽气”。
步骤5断开取样容器连接：再进行一次步骤2置换操作，断开球胆连接管4-3与采样球胆4-1连接。
Claims (4)
1.一种气体取样方法，其特征在于，采用包括相连接的多阀位取样容器和抽真空装置的气体取样装置，连接取样容器后，进行一次或多次“置换-真空抽气”操作后再取样。
2.实现权利要求1所述气体取样方法的气体取样装置，其特征在于，包括相连接的多阀位取样容器和抽真空装置，所述多阀位取样容器为带两个阀或一个三通阀的采样气袋、采样球胆或采样瓶。
3.根据权利要求2所述的气体取样装置，其特征在于，所述抽真空装置的真空度达到0.01MPa以上。
4.根据权利要求2所述的气体取样装置，其特征在于，所述抽真空装置为便携式隔膜真空泵或真空抽气桶。
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