一種用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)分析的氣體在線分析儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體分析儀，特別是公開一種用于氣體生產(chǎn)單位生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和管道氣使用單位在原料氣供氣入口處的氣體在線分析儀，以便及時(shí)掌握生產(chǎn)情況和原料供應(yīng)狀況。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，國(guó)內(nèi)分析儀器行業(yè)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的專用儀器越來(lái)越多。隨著儀器行業(yè)的不斷發(fā)展，用戶對(duì)于使用的儀器也提出了更高的要求。尤其是對(duì)于分析結(jié)果的準(zhǔn)確度、可靠性、便捷性提出的要求越來(lái)越高。對(duì)于在線分析的儀器，不僅要求具有性能可靠、連續(xù)運(yùn)行故障率低等優(yōu)點(diǎn)，還要求具備數(shù)據(jù)及時(shí)上傳至上位機(jī)、異常數(shù)據(jù)報(bào)警等功能。而目前市場(chǎng)上的各類分析儀產(chǎn)品一般都體積較大、攜帶不便，安裝繁瑣，也不太適應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)周圍比較惡劣的環(huán)境，容易故障，不能滿足用戶需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，公開一種用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)分析的氣體在線分析儀，
將氣體分析所需的分析儀器安裝在一個(gè)機(jī)柜中，并集成了氣源、樣品前處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，機(jī)柜頂部密封，前后門關(guān)閉密封，內(nèi)部設(shè)有排氣扇，可將氣體分析中的廢氣和可燃性氣體排到機(jī)柜外面，具有安裝方便、使用簡(jiǎn)單且性能可靠的優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境，滿足用戶對(duì)氣體進(jìn)行在線分析的要求。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)分析的氣體在線分析儀，包括機(jī)柜、樣品前處理系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、分析儀器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述的機(jī)柜為一個(gè)鈑金制作的寬度19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，設(shè)有前、后開門，所述的前開門安裝有通體透明的玻璃，安裝于機(jī)柜內(nèi)部的分析儀器、樣品前處理系統(tǒng)及部分操作按鈕呈可視狀態(tài)，所述機(jī)柜的內(nèi)部還設(shè)置排氣扇、日光燈及空氣開關(guān)，其特征在于:所述的樣品前處理系統(tǒng)及氣路系統(tǒng)由氣路管道和閥門組成，對(duì)從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)來(lái)的分析樣品作前處理，包括過(guò)濾、減壓、穩(wěn)流步驟，使分析樣品達(dá)到儀器可以分析的條件；所述的分析儀器置于機(jī)柜中，純化器安裝在機(jī)柜下面，氣路系統(tǒng)和分析儀器連接，空氣通過(guò)分析儀器空氣入口進(jìn)入機(jī)柜設(shè)置的第二開關(guān)球閥及后面連接的空氣減壓閥后再進(jìn)入到分析儀器的空氣進(jìn)樣口 ；載氣進(jìn)入機(jī)柜設(shè)置的第三開關(guān)球閥及后面連接的載氣減壓閥再進(jìn)入到分析儀器；樣品氣進(jìn)入機(jī)柜設(shè)置的第一開關(guān)球閥及后面連接的第一針型閥再進(jìn)入到五通球閥；標(biāo)準(zhǔn)氣則進(jìn)入機(jī)柜設(shè)置的第四開關(guān)球閥及后面連接的第三針型閥再進(jìn)入到五通球閥；所述的五通球閥后連接有過(guò)濾器，過(guò)濾器后面再連接一個(gè)三通，分成兩路，一路連接第一流量計(jì)進(jìn)入分析儀器分析，一路連接第二流量計(jì)放空，通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)流量計(jì)來(lái)控制進(jìn)入分析儀器的樣品氣流量。
[0005]所述的分析儀器為高5U、寬19英寸的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，并設(shè)置10.4英寸觸摸式工控電腦，分析儀器采用等離子體發(fā)射氣相色譜儀，配備進(jìn)樣閥和色譜柱，實(shí)現(xiàn)分析高純氣體；所述機(jī)柜的內(nèi)部有安裝托架，將分析儀器置于安裝托架上面，分析儀器的面板固定于機(jī)柜上。
[0006]所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將分析儀器的分析結(jié)果通過(guò)分析儀器上的觸摸式工控電腦向上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通訊方式采用RS485或者RS232串口，通訊協(xié)議采用Modbus-RTU。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明解決了在線儀器現(xiàn)場(chǎng)分析時(shí)儀器安裝問題、分析儀器的氣源、樣品氣的前處理問題以及數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸問題，是一個(gè)集成了氣源、樣品前處理系統(tǒng)及分析儀器的成套設(shè)備，本發(fā)明氣體在線分析儀整體性能大大提升，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指導(dǎo)意義更大。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明的氣路流程圖。
[0009]圖中:201、第一開關(guān)球閥；202、第一針型閥；203、第二流量計(jì)；204、分析儀器；205、純化器；206、第一流量計(jì)；207、過(guò)濾器；208、空氣減壓閥；209、第二開關(guān)球閥；210、五通球閥；211、載氣減壓閥；212、第三開關(guān)球閥；213、第二針型閥；214、第四開關(guān)球閥。
【具體實(shí)施方式】
[0010]根據(jù)附圖，本發(fā)明一種用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)分析的氣體在線分析儀，包括機(jī)柜、樣品前處理系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、分析儀器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
[0011]機(jī)柜為一個(gè)鈑金制作的寬度19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，采用2mm厚鐵板材料通過(guò)折板，焊接，螺絲固定工藝制作完成，寬度為600mm、深度為800mm、高度為1800mm，外表噴涂白色亞光油漆。機(jī)柜設(shè)有前、后開門，前開門安裝有通體透明的玻璃，安裝于機(jī)柜內(nèi)部的分析儀器、樣品前處理系統(tǒng)及部分操作按鈕呈可視狀態(tài)。機(jī)柜的內(nèi)部設(shè)置有排氣扇、日光燈及空氣開關(guān)。防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP65。排氣扇將機(jī)柜內(nèi)部產(chǎn)生的廢氣和可燃性氣體及時(shí)排到外面。排氣扇和日光燈用一個(gè)雙控開關(guān)控制，關(guān)閉機(jī)柜前門，日光燈關(guān)閉、風(fēng)扇打開，打開機(jī)柜前門，日光燈打開、風(fēng)扇關(guān)閉。
[0012]樣品前處理系統(tǒng)及氣路系統(tǒng)由氣路管道和閥門組成，對(duì)從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)來(lái)的分析樣品作前處理，包括過(guò)濾、減壓、穩(wěn)流步驟，使分析樣品達(dá)到儀器可以分析的條件。
[0013]分析儀器204為一臺(tái)插箱式安裝的在線分析儀器，采用等離子體發(fā)射氣相色譜儀，配備進(jìn)樣閥和色譜柱，實(shí)現(xiàn)分析高純氣體。本發(fā)明采用GC9760分析儀，準(zhǔn)確性高，操控性好。分析儀器采用鋁合金機(jī)箱，內(nèi)置10.4英寸觸摸屏電腦，安裝完成后為長(zhǎng)度420_、寬度430mm、高度5U的的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，置于機(jī)柜中的安裝托架上面后通過(guò)分析儀器面板上兩邊的固定孔和機(jī)柜的立柱固定。安裝托架位置可調(diào)整，采用螺栓固定。分析儀器的面板固定于機(jī)柜上，并安裝有10.4英寸觸摸式工控電腦，對(duì)儀器進(jìn)行控制，數(shù)據(jù)采集，結(jié)果處理和數(shù)據(jù)上傳。分析儀器面板內(nèi)嵌安裝2個(gè)USB接口，方便數(shù)據(jù)的拷貝以及其他附件的連接。分析儀器內(nèi)置進(jìn)樣部分，分析氣路，檢測(cè)元件及數(shù)據(jù)處理電路。分析儀器的背板安裝氣路連接接頭，電源插頭和開關(guān)。根據(jù)用戶需要，每臺(tái)機(jī)柜可配置I到2臺(tái)分析儀器。
[0014]樣品前處理系統(tǒng)主要包括，過(guò)濾器，減壓閥，針型閥，電磁閥，流量計(jì)，三通閥，四通閥等組件，按照分析儀器配置和樣品特征進(jìn)行連接。純化器205安裝在機(jī)柜下面，切換閥，壓力調(diào)節(jié)閥均安裝在機(jī)柜前面板，方便使用過(guò)程中調(diào)節(jié)，過(guò)濾器，單向閥等安裝在機(jī)柜內(nèi)部的氣路管道上。
[0015]氣路系統(tǒng)和分析儀器204連接，空氣通過(guò)分析儀器空氣入口進(jìn)入機(jī)柜設(shè)置的第二開關(guān)球閥209及后面連接的空氣減壓閥208后再進(jìn)入到分析儀器204的空氣進(jìn)樣口 ；載氣進(jìn)入機(jī)柜設(shè)置的第三開關(guān)球閥212及后面連接的載氣減壓閥211再進(jìn)入到分析儀器204。開關(guān)球閥作用是控制氣路開關(guān)，減壓閥控制進(jìn)入分析儀器的壓力，確保進(jìn)入分析儀器的氣源壓力穩(wěn)定。樣品氣進(jìn)入機(jī)柜設(shè)置的第一開關(guān)球閥201及后面連接的第一針型閥202再進(jìn)入到五通球閥210 ;標(biāo)準(zhǔn)氣則進(jìn)入機(jī)柜設(shè)置的第四開關(guān)球閥214及后面連接的第二針型閥213再進(jìn)入到五通球閥210 ;五通球閥210后連接有過(guò)濾器207，過(guò)濾器后面再連接一個(gè)三通，分成兩路，一路連接第一流量計(jì)206進(jìn)入分析儀器分析，一路連接第二流量計(jì)203放空，通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)流量計(jì)來(lái)控制進(jìn)入分析儀器的樣品氣流量。五通球閥可選擇標(biāo)氣或者樣品流路。第一開關(guān)球閥201控制樣品流路開關(guān)，第一針型閥202調(diào)節(jié)樣品氣路流量，第二流量計(jì)203調(diào)節(jié)放空。因樣品氣管路一般較長(zhǎng)，增加旁路放空提高樣品氣吹掃速度。通過(guò)流量控制使樣品氣達(dá)到滿足儀器分析需要的條件。
[0016]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將分析儀器的分析結(jié)果通過(guò)分析儀器上的觸摸式工控電腦向上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通訊方式采用RS485或者RS232串口，通訊協(xié)議采用Modbus-RTU。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)分析的氣體在線分析儀，包括機(jī)柜、樣品前處理系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、分析儀器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述的機(jī)柜為一個(gè)鈑金制作的寬度為600mm、深度為800mm、高度為1800mm的機(jī)柜，設(shè)有前、后開門，所述的前開門安裝有通體透明的玻璃，安裝于機(jī)柜內(nèi)部的分析儀器、樣品前處理系統(tǒng)及部分操作按鈕呈可視狀態(tài)，所述機(jī)柜的內(nèi)部還設(shè)置排氣扇、日光燈及空氣開關(guān)，其特征在于:所述的樣品前處理系統(tǒng)及氣路系統(tǒng)由氣路管道和閥門組成，對(duì)從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)來(lái)的分析樣品作前處理，包括過(guò)濾、減壓、穩(wěn)流步驟，使分析樣品達(dá)到儀器可以分析的條件；所述的分析儀器(204)置于機(jī)柜中，純化器(205)安裝在機(jī)柜下面，氣路系統(tǒng)和分析儀器(204)連接，空氣通過(guò)分析儀器空氣入口進(jìn)入機(jī)柜設(shè)置的第二開關(guān)球閥(209)及后面連接的空氣減壓閥(208)后再進(jìn)入到分析儀器(204)的空氣進(jìn)樣口 ；載氣進(jìn)入機(jī)柜設(shè)置的第三開關(guān)球閥(212)及后面連接的載氣減壓閥(211)再進(jìn)入到分析儀器(204);樣品氣進(jìn)入機(jī)柜設(shè)置的第一開關(guān)球閥(201)及后面連接的第一針型閥(202)再進(jìn)入到五通球閥(210);標(biāo)準(zhǔn)氣則進(jìn)入機(jī)柜設(shè)置的第四開關(guān)球閥(214)及后面連接的第二針型閥(213)再進(jìn)入到五通球閥(210);所述的五通球閥(210)后連接有過(guò)濾器(207)，過(guò)濾器后面再連接一個(gè)三通，分成兩路，一路連接第一流量計(jì)(206)進(jìn)入分析儀器分析，一路連接第二流量計(jì)(203)放空，通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)流量計(jì)來(lái)控制進(jìn)入分析儀器的樣品氣流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)分析的氣體在線分析儀，其特征在于:所述的分析儀器為高5U、寬19英寸的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，并設(shè)置10.4英寸觸摸式工控電腦，分析儀器采用等離子體發(fā)射氣相色譜儀，配備進(jìn)樣閥和色譜柱，實(shí)現(xiàn)分析高純氣體；所述機(jī)柜的內(nèi)部有安裝托架，將分析儀器置于安裝托架上面，分析儀器的面板固定于機(jī)柜上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)分析的氣體在線分析儀，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將分析儀器的分析結(jié)果通過(guò)分析儀器上的觸摸式工控電腦向上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通訊方式采用RS485或者RS232串口，通訊協(xié)議采用Modbus-RTU。
【專利摘要】本發(fā)明為一種用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)分析的氣體在線分析儀，包括機(jī)柜、樣品前處理系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、分析儀器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，采用一個(gè)鈑金制作的寬度為600mm、深度為800mm、高度為1800mm的機(jī)柜，設(shè)有前、后開門，前開門安裝有通體透明的玻璃，安裝于機(jī)柜內(nèi)部的分析儀器、樣品前處理系統(tǒng)及部分操作按鈕呈可視狀態(tài)，機(jī)柜的內(nèi)部還設(shè)置排氣扇、日光燈及空氣開關(guān)，其特征在于：所述的樣品前處理系統(tǒng)及氣路系統(tǒng)由氣路管道和閥門組成，對(duì)分析樣品作前處理，使分析樣品達(dá)到儀器可以分析的條件；分析儀器置于機(jī)柜中，純化器安裝在機(jī)柜下面，氣路系統(tǒng)和分析儀器連接。本發(fā)明集成了氣源、樣品前處理和分析儀器，整體性能大大提升。
【IPC分類】G01N35-00, G01N33-00
【公開號(hào)】CN104820069
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510192879
【發(fā)明人】楊康, 方華
【申請(qǐng)人】上海福勞斯檢測(cè)技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年4月22日